BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ. Bildiriler Kitabı

tmmob makina mühendisleri odası BAKIM TEKNOLOJİLERİ KONGRESİ ve SERGİSİ Bildiriler Kitabı 16-19 EKİM 2003/DENİZLİ Yayın No E/2003/334

tmmob makina mühendisleri odası Sümer Sok. 36/1-A 06440 Demirtepe / ANKARA Tel: (0312) 231 31 59 Faks: (0312) 231 31 65 e-posta: rnmo@mmo.org.tr t http://www.mmo.org.tr / Yayın No: E/2003/334 ISBN: 975-395-648-7 Bu yapıtın yayın hakkı Makina Mühendisleri Odası'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. MMO'nın izni olmadan kitabın hiçbir bölümü elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilip kullanılamaz. Kaynak gösterilmek kaydı ile alıntı yapılabilir. Ekim 2003 / Ankara Baskı: Özkan Matbaacılık (312) 229 59 74 i

ONARILABİLİR ELEMANLARA ÖNLEYİCİ BAKIMIN ETKİSİ VE OPTİMİZASYONU vs YRD. DOÇ. DR. AYŞE KAHVECIOGLU ANADOLU ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 343

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i ONARILABİLİR ELEMANLARA ÖNLEYİCİ BAKIMIN ETKİSİ VE OPTİMİZASYONU Ayşe KAHVECİOĞLU ÖZET Gelişen teknoloji ile birlikte, modern üretim yapan sistemler ve havacılık sektörü için, rekabet gereği maliyeti düşürmek önemli olduğundan, bakım ve onarım giderlerinden oluşan toplam maliyeti azaltmak en önemli hedeflerden birisidir. Genelde onarılabilir bir sisteme uygulanacak önleyici bakımın bozulmaların sıklığını ve dolayısıyla onarım giderlerini azaltmaya oldukça büyük bir etkisi vardır. Bir sisteme uygulanacak önleyici bakımın avantajlı olabilmesi için sistemin artan bozulma oranına sahip olması ve bakım maliyetinin onarım maliyetinden daha düşük olması gerekir. Bu özelliklere sahip sistemler için bakım ve onarım maliyetlerinden oluşan toplam maliyeti minimum yapacak optimum bakım periyodunun bulunması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada genel olarak onarılabilir elemanlara önleyici bakımın etkisi incelendikten sonra, onarılabilir ve düzgün ömür dağılımına sahip elemanlar için, yenileme teorisine göre elde edilen maliyet fonksiyonu kullanılarak, farklı bakım-onarım maliyet oranları için, toplam maliyeti minimum yapacak optimum bakım periyodu bulunmaktadır. Bu konuda yapılan diğer çalışmalardan farklı olarak optimizasyon yöntemi olarak genetik algoritma tekniğinden faydalanılmaktadır. 1. GİRİŞ Bakım faaliyetinin temel amacı, olabilecek muhtemel arızaların önlenmesi veya geciktirilınesidir. Bu sayede kazalar önlenerek olabilecek ölüm ve yaralanmaların yaşanmaması yanında, maddi hasarlarında önüne geçilmesi amaçlanmaktadır. Özellikle havacılıkta uçuş emniyetinin ön planda olması, bu sektördeki bakım faaliyetlerinin de önemini ortaya koymaktadır. Dolayısıyla uçağı oluşturan sistemlerin güvenliği ve güvenilirliği çok büyük önem taşımakta olup, bunların üretiminde aranan standartlarda son derece yüksektir. Bir ürün kullanıcı memnuniyeti açısında üç faktöre sahiptir. İlk faktör olan güvenilirlik; bir sistemin istenen şartlarda kendisinden beklenen fonksiyonları istenen zaman aralığı içinde yerine getirme olasılığıdır. İkinci faktör olan bakım yapılabilirlik; bir sistem arıza yaptığında tekrar çalışır duruma getirebilme kolaylığıdır ki bu özellikle havacılıkta önemli bir tasarım parametresidir. Üçüncü faktör olan minimum maliyet ise diğer iki faktörü gerçekleştirmede ulaşılacak en az maliyet değeridir [ 1,2]. Güvenilirlik, sistemin performansını gösteren bir parametredir ve sistemin artan görev zamanına (ömrüne) bağlı olarak azalır. Bir sistemin güvenilirliği sistemin yapısına ve dolayısıyla sistemi oluşturan elemanların güvenilirliğine bağlıdır. Sistemi oluşturan elemanların ömrü ise sistem içindeki çalışma sürelerinin bir fonksiyonudur. Dolayısıyla bir sisteme uygulanan bakım işlemlerinin sistemin verimli ömrü üzerinde oldukça büyük etkisi vardır [3,4]. Bir ürünün güvenilirliği ilerleyen kullanım süresi boyunca başlangıçtaki kalitesini koruyabilmesidir. Fakat bir ürüne ne kadar bakım yapılırsa yapılsın, tasarım yapıldığı ilk güvenilirlik değerinin üzerine çıkılamaz. Ancak bu değer korunabilir ya da bu değere yaklaşılabilir. Genelde sistemlere uygulanan bakım, düzeltici bakım, duruma bağlı bakım ve önleyici bakım olmak üzere üçe ayrılır [1]. Düzeltici bakım ya da onarım, arızalar oluştuktan sonra, sistemi mümkün olabilecek en kısa süre içinde tekrar çalışır duruma getirerek servise vermek için yapılan bakım işlemleridir. Bu tür bakımın ne sıklıkla 345

#* #"Ur"îr* B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i ve S e r g i s i 16-19 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i yapılacağı önceden bilinemediğinden plansız bakım olarak da adlandırılır. Bir sisteme uygulanan düzeltici bakım miktarı o sistemin güvenilirliğine bağlıdır. Duruma bağlı bakım, sistemdeki titreşim, gürültü, yağdaki partikül miktarı, aşınma, korozyon, sıcaklık yükselmesi vb. gibi, arızanın yaklaştığını gösteren ikazları kullanarak arıza olmadan yapılan bakım işlemleridir. Bu bakım şekli önleyici bakım içinde de uygulanabilir. Önleyici bakım, sistem çalışır durumda iken arızalar oluşmadan önce yapılan parça değişimi, yağ değişimi, ayar, kontrol vb. işlemlerden oluşan planlı bakımdır ve önceden belirlenen periyotlarda yürütülür. Önleyici bakımın amacı, kullanım süresi boyunca oluşan yıpranma, aşınma, yaşlanma, korozyon vb. etkileri minimuma indirerek sistemin güvenilirliğini arttırmak ve plansız bakımları en aza [ indirerek toplam bakım maliyetlerini azaltmaktır. / Bir sisteme uygulanacak bakımın şekli ve miktarı büyük ölçüde bakım ve onarım maliyetlerine bağlıdır. Örneğin; üretim yapan bir birimdeki elektrik motoru için uygulanacak bakımın belirlenmesinde, önleyici bakımın maliyeti ile bozulma sayısındaki azalmanın getireceği kazanç karşılaştırılmalıdır. Bakım maliyeti onarım maliyetinden büyük ya da yaklaşık aynı mertebede ise, önleyici bakım sistem için ekonomik bir alternatif değildir. Onarılabilir bir sisteme önleyici bakım uygularken bakım maliyetinin onarım maliyetine oranı oldukça önemli bir faktördür. Dikkate alınması gereken diğer bir faktör ise sistemin bozulma oranıdır (hazard). Sistemin herhangi bir bölümü azalan bozulma oranına sahipse, uygulanan önleyici bakım bozulma olasılığını artıracaktır. Bozulma oranı sabit olan sistemlerde ise önleyici bakımın sistemin bozulma olasılığı üzerinde herhangi bir etkisi olmaz. Fakat sistem artan bozulma oranına sahipse periyodik önleyici bakımın arıza sayılarının azalmasında oldukça büyük etkisi vardır [5,6,7]. Günümüzde gelişen teknoloji sayesinde, modern üretim yapan sistemler ve özellikle havacılıkta kullanılan sistemler son derece pahalı teknolojilerdir. Söz konusu alanlarda rekabet gereği maliyeti düşürmek önemli olduğundan emniyet sınırları içinde optimum güvenilirlikle bakım maliyetlerini azaltmak en önemli hedeflerden biridir. Bu nedenle yüksek güvenilirlik için çok sık bakım ve modifikasyonlar yaparak bakım maliyetlerini arttırmak yerine optimum güvenilirlik ile bakım maliyetlerini azaltmak daha yararlıdır. / '', 2. ONARILABİLİR ELEMANLAR İÇİN İDEAL ONARIM VE ÖNLEYİCİ BAKIM Onarılabilir elemanlara belli periyotlarla uygulanan önleyici bakımın bozulmaların sıklığını azaltmaya, oldukça büyük bir etkisi vardır. Teorik olarak bir sistem ya da elemana uygulanan onarım için ideal j onarım ve normal onarım olmak üzere iki modelden söz edilebilir. İdeal onarımda, onarım süresi sıfırdır ;* ve her onarımdan sonra sistem ilk çalışma koşullarına geri döner. Bunun pratikteki anlamı bozulan bir elemanın yenisi ile değiştirilmesi olarak düşünülebilir. Normal onarımda ise ihmal edilemeyecek kadar büyük bir onarım süresi vardır. İdeal onarım ile önleyici bakım arasındaki temel fark, önleyici bakımın eleman çalışır durumda iken önceden belirlenen zaman aralıklarında yapılması, ideal onarımın ise sadece eleman bozulduğunda uygulanabilmesidir [8]. İdeal onarım modelinde ilgilenilen en önemli fonksiyon, bozulmaların olasılık yoğunluk fonksiyonudur. Bu yoğunluk * ' ile gösterilir ve aşağıdaki gibi tanımlanır [8]. 1! L(t) - Hm P[(t, t + At) içinde bir bozulma] f A/oAf ; Bir elemanın * 'yoğunluk fonksiyonu, olasılık yoğunluk fonksiyonu (PDF) JT^ ' ile hazard fonksiyonu ^ ''nin genelleştirilmiş şeklidir. İlk bozulmaya kadar geçen sürenin PDF'i ''^ 'olarak kabul edilirse bu yoğunluk elemanın olasılık yoğunluk fonksiyonu olan J T \ > 'y e eşittir. Benzer şekilde 346

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i k'ıncı bozulmaya kadar geçen toplam sürenin PDF'i de * olarak gösterilebilir. '* 'yi bulmak için * ' 'inci bozulmanın T < { komşuluğunda meydana geldiği kabul edildiğinde, yoğunluğu aşağıdaki gibi olur [8]. k /*(') = \f k _^)f x {t-x)dt 0 (2) Burada * k ^, ve aynı zamanda L^, f? ^ ^ ^ 'ye bağlı olarak ifade edilebilir. Böylece, bozulmaların olasılık yoğunluk fonksiyonu. *=> (3) olur. Genellikle elemanlar için ^ ' fonksiyonunun hesaplanması oldukça güçtür. Belli ömür dağılımlarına sahip ^ ' fonksiyonu hesaplanabilmektedir. Eksponansiyel ömür dağılımına sahip bir eleman için, * ' sabit bir değere eşit olduğu halde, düzgün ömür dağılımına sahip bir eleman için zamanla eksponansiyel olarak artan bir fonksiyon şeklindedir. Çalışır durumda olan elemanlara belli aralıklarla uygulanan önleyici bakımın, elemanın ortalama bozulma zamanını (MTTF) artırmaya çok önemli bir etkisi vardır. Ayrıca önleyici bakımla güvenilirliğin artışı da mümkündür. Bakım uygulanmayan bir elemanın MTTF'si, MTTF = tf(t)dt ] 0 (4) eşitliğinden elde edilir. İdeal onarım durumunda, artan bozulma olasılığına sahip bir elemana uygulanan düzenli önleyici bakım, onarım frekansını azaltmaktadır. T Sabit bir bakım periyodu ( p ) ile bir elemana ideal ve mükemmel bakım uygulandığında eleman ilk f J T çalışma koşullarına geri döner. Onarım frekansı R p, süresi boyunca bozulmalar yoğunluğunun f ortalama değerine eşittir. Sonuç olarak J R, f R = \L{t)dt " (5) şeklinde yazılabilir. Onarılabilir bir elemanda, önleyici bakımın avantajlı olabilmesi için sağlanması gereken iki önemli koşul vardır: Bakım frekansı J p arttığında onarım frekansının, bakım yapılmadığı durumdaki onarım frekansına göre azalması gerekir. Önleyici bakımın maliyeti onarım ya da yenisi ile değiştirilme maliyeti ile yaklaşık aynı mertebede olmamalıdır. Aksi takdirde bakım ekonomik bir alternatif olamaz. Bakım maliyeti onarım maliyetine göre oldukça düşük ise, periyodik bakımın sadece 347

trt: B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i azalan hazard fonksiyona sahip elemanlara uygulanması gerekir. Buna göre, bakım maliyetinin onarım maliyetine oranı belli olan bir eleman için, onarım ve bakım toplam maliyetini minimize edecek optimum T p bakım periyodu 'in hesaplanması mümkündür. Onarılabilir bir eleman için, onarım maliyeti zamandaki toplam maliyet K, c R, bakım maliyeti c p olarak verildiğinde, birim olarak elde edilir. Eşitliğin her iki tarafının E(C) R c,. 'ye bölünmesi ile minimize edilecek yeni fonksiyon E(C) = C c, (7) şeklinde elde edilir. Bu fonksiyon Şekil l'de gösterilmektedir [8]. 'M Şekil 1. Önleyici bakım ve onarımın toplam E(C) maliyeti C P /C Bakım maliyetinin onarım maliyetine oranı olan p > R, genellikle ortalama bakım ve onarım süreleri arasındaki oran olarak tanımlanır. Eşitlik (5) ve (7) kullanılarak maliyet fonksiyonunun minimizasyonu için, T * p p 'ye türev alınarak sıfıra eşitlenen ifade, ' L{t)dt + < =^-- T P L(T P ) = O (8) olarak elde edilir. Bu denklemin çözümünden elde edilecek p optimum bakım periyodunu vermektedir. Optimum bakım periyodunun bulunması için kullanılan diğer bir maliyet fonksiyonu da yenileme teorisi (renevval theory) kullanılarak elde edilen ve güvenilirlik fonksiyonuna bağlı ifadedir [9,10]. Buna göre birim zamanda beklenen toplam maliyet; 348

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i C P R(T P ) + C R F(T P ) T P R(T P )+ \t \tf(t)dt 0 (9) olarak görülebilir. Burada J ^ '> ^ ' ve ^ ' sırasıyla elemanın ömrünün, olasılık yoğunluk dağılım fonksiyonunu, kümülatif dağılım fonksiyonunu ve güvenilirlik fonksiyonunu göstermektedir. Eşitlik (9)'un ç p birimine bağlı ifade edilirse yeni maliyet fonksiyonu; E(C) = E(C Tp) R(T P ) + kf(t P ) J< T P R(T P )+ \tf(t)dî 0 (10) olarak elde edilir. Burada k = C İCp R ' eşitliği ile verilmektedir. Eşitlik (10)'nun optimal çözümü için ^ ' fonksiyonunun p p 'ye göre türevi alınıp sıfıra eşitlenir. Bu eşitliği sağlayan maliyet fonksiyonunu minimum yapan optimum bakım periyodunu vermektedir. Farklı ömür dağılımları için bu fonksiyonun analitik çözümü yoktur ya da son derece karmaşıktır. Bu nedenle çözüm için genellikle nümerik analiz metotlarından faydalanılmaktadır (Newton-Raphson metodu, Yarı-aralık arama metodu vb.). Bu çalışmada, düzgün ömür dağılımına sahip bir eleman için yenileme teorisine göre elde edilen maliyet fonksiyonu kullanılarak, farklı ^ değerlerinde optimum bakım periyodunun hesaplanmasında, genetik algoritma tekniğinden faydalanılmıştır. Oldukça geniş uygulama alanlarına sahip olan genetik algoritmalar daha çok bir optimizasyon yöntemi olarak görülmektedir. 3. GENETİK ALGORİTMALAR Genetik algoritmalar evrim teorisinden esinlenerek türetilen hesaplama modelleridir. Bu algoritmalarda, belirlenen bir problemin potansiyel çözümleri, ikili (binary) ya da ikili olmayan sayı sistemlerine dayalı veri yapısında basit diziler olarak şifrelenir ve kritik bilgileri saklamak için bu dizilere birtakım özel işlemler uygulanır. Oldukça geniş uygulama alanına sahip olan genetik algoritmalar daha çok bir optimizasyon yöntemi olarak kullanılır. Genetik algoritmalar aynı zamanda oldukça geniş bir araştırma uzayında, bölgesel araştırma tekniklerinin uyguladığı birçok ihmali eleyen global optimizasyon teknikleri olarak da görülebilir [11]. Geleneksel optimizasyon metotlarında (gradient metodu, Nevvton metodu, değişik matematiksel programlar vb.) genellikle, çözüm uzayı içinde değerlendirilecek her nokta için, araştırmanın yönünü belirlemek için türev ve mümkünse ikinci türev bilgisine ihtiyaç vardır. Bu bilgilere analitik olarak ulaşılamayan fonksiyonlar için belirtilen optimizasyon yöntemleri ile verimli sonuç alınamamaktadır. Kolay uygulanabilirlik ve değişik problemleri çözme kabiliyeti, genetik algoritmaları diğer optimizasyon yöntemlerinden ayıran pek çok avantajdan bazılarıdır [12] Genetik algoritmaların geleneksel optimizasyon yöntemlerinden farklılıkları genellikle dört ana başlık altında toplanabilir: 349

btlts Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 16-19 Ekim 2003-Denizli 1-) Genetik algoritmalar, parametrelerin kendisiyle değil parametre setini kodlayarak çalışır: * Genetik algoritmalar, sonlu bir alfabe üzerinden sonlu uzunlukta diziler kodlamak için, optimizasyon ', probleminin doğal parametre setini kullanır. Örneğin, herhangi bir -^ ^ ' fonksiyonu maksimize edilmek x istendiğinde, diğer optimizasyon metotları parametresini küçük küçük değiştirerek amaç fonksiyon (J ^x') değerinin en yüksek olduğu yeri bulmaya çalışırlar. Genetik algoritmalarla optimizasyon işleminin yürütülmesinde ise ilk adım, x parametresinin sonlu uzunlukta dizi olarak değişik şekillerde kodlanması ve kodlanan parametre ile çalışılarak optimizasyonun sağlanmasıdır. Parametrelerin kodlanması sonucunda, diğer metotları sınırlayan birtakım özelliklerde de büyük ölçüde serbestlik sağlanmış olur (süreklilik, türevin varlığı, vb.). 2-) Genetik algoritmalar tek bir noktada değil bir noktalar kümesinde optimizasyon araştırması yapar: ı Birçok optimizasyon probleminde, tanım aralığı içindeki tek bir noktadan hareketle bazı geçiş kurallarına [ [l göre bir sonraki inceleme noktası bulunur. Bu, noktadan noktaya yönelme metodu, çok sayıda tepe, noktası bulunan araştırma uzayı için risklidir. Çünkü, bölgesel tepe değerine yaklaşma hatası oluşabilir. Genetik algoritmalarda, çok sayıda noktalardan oluşan bir veri tabanı ile (dizilerin nüfusu) çalışıldığından aynı anda pek çok tepe noktasına atlanabilir. Böylece noktadan noktaya geçme metodundaki yanlış tepe noktasının bulunması olasılığı azalır ve bölgesel optimuma yakınsama riski ortadan kalkarak global optimuma ulaşma olasılığı artar. Sonuç olarak, genetik algoritma dizilerden oluşan bir nüfus ile başlar ve bu dizilerden daha başarılı nüfuslar üretir. 3-) Genetik algoritmalar, türevler ya da diğer yardımcı bilgiler değil sadece amaç fonksiyon bilgisini kullanır: Çoğu araştırma tekniklerinin, doğru bir şekilde çalışması için yardımcı bazı bilgilere ihtiyaçları vardır., Örneğin, gradient tekniklerinde, tepe değerine doğru yükselmenin olup olmadığını anlamak için, nümerik f ya da analitik olarak hesaplanan türev bilgisi gereklidir. Ayrıca, farklı araştırma problemleri için de çok : ' farklı yardımcı bilgilere ihtiyaç olabilir Bunun aksine, genetik algoritmalarda hiç bir yardımcı bilgiye ihtiyaç yoktur. Verimli bir araştırma yapmak için gerekli olan, her bir dizinin değerlendirileceği bir amaç fonksiyonudur. Optimizasyon sırasında problemle ilgili özel birtakım bilgilerin kullanılmaması, genetik 'algoritmaların performansını yükseltmede son derece etkilidir. 4-) Genetik algoritmalar kesin bilinen kuralları değil olasılığa dayalı kuralları kullanır: Genetik algoritmalar araştırmaya yön vermek için, bir çok optimizasyon tekniğinin aksine, olasılığa dayalı geçiş kuralları kullanır. Bunun sonucunda araştırmanın, araştırma uzayının hangi bölgesine doğru yöneleceğine karar vermek için 1 rasgele seçim tekniği kullanılır. Bahsedilen bu dört farklılığın bir arada bulunması, genetik algoritmaların gürbüzlüğüne ve sonuca, ulaşma üstünlüğüne olumlu yönde katkıda bulunur. j Genetik algoritma, bir problemin olası çözümlerinden oluşan sabit büyüklükte bir nüfus içinde tekrarlanarak yürütülen işlemlerden oluşan bir yöntemdir. Tekrarlanan her basamak jenerasyon olarak adlandırılır. Her basamakta, mevcut nüfus içindeki çözümler belli bir uygunluk fonksiyonuna göre değerlendirilir. Bu değerlendirmeler, bir sonraki basamakta incelenecek aday çözümleri oluşturan nüfusu belirler. Genetik algoritmanın ilk basamağı için başlangıç nüfusu, aday çözümler arasından rasgele seçilir. Algoritmanın başında belirlenen başlangıç nüfus sayısı ise genetik algoritmaların performans ve verimliliğini etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Nüfus sayısının az seçilmesi, problemin çözümü için araştırma uzayından verimsiz sayıda örnek alınmasını sağlayacağı gibi, nüfus sayısının büyük seçilmesi de her jenerasyonda daha çok değerlendirme yapılacağından olası sonuca ulaşma hızını yavaşlatır. Bir çok problemin çözümünde iyi sonuçlar veren basit bir genetik algoritma üç genetik işlemin / birleşiminden oluşur [13]. f 1. Üreme (Reproduction): Üreme, her bir dizinin amaç fonksiyon değerine ( J ) göre, gelecek jenerasyona kopyalanmasını sağlayan bir işlemdir. ' fonksiyonu maksimize edilmek istenen I ı 350

Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 16-19 Ekim 2003-Denizli uygunluk, yararlılık ya da iyiliğin bir ölçüsü olarak düşünülebilir. Uygunluk değerlerine göre dizilerin kopyalanması, yüksek değere sahip olan dizilerin gelecek jenerasyona bir ya da daha fazla ürün olarak katkıda bulunma olasılığının da yüksek olmasıdır. Bu işlem doğal seçimin yapay bir versiyonudur. Danvin'e göre de, varlıklar arasında en iyilerin yaşama şansı her zaman daha yüksektir. Üreme işleminden sonra her jenerasyonda, mevcut nüfus dışında, aynı uzay içinde farklı noktalara ulaşmak ya da araştırma uzayının diğer noktalarını da incelemek için yeniden düzenleyici genetik işlemler (çaprazlama ve mutasyon) uygulanarak yeni nüfus içinde bazı değişimler ortaya çıkarılır. c 2. Çaprazlama (Crossover): Algoritmanın başında belirlenen çaprazlama oranı ( ), bir dizi için uygulanacak çaprazlama işleminin olasılığını gösterir. Bu oran tüm algoritma boyunca sabit olabileceği gibi, jenerasyonlara göre de değişebilir. Bu oranın çok yüksek olması nüfus içinde yeni dizilerin daha hızlı oluşmasını sağlar. Dolayısıyla yüksek performanslı diziler de hızlı bir şekilde atılabilir. Diğer taraftan, çaprazlama oranı çok düşük olursa değişime uğrayacak dizi sayısı az olacağından araştırma durgunlaşıp yavaşlayabilir. [10]Basit bir çaprazlama işlemi iki adımda yürütülür. İlk olarak çaprazlama işlemine uğrayacak diziler rasgele belirlenir. İkinci adımda ise çaprazlama işlemini uygulamak için dizi üzerinde bir * tam sayı pozisyonu yine rasgele seçilir. Diziyi oluşturan karakterlerin sayısı ya da dizi uzunluğu ' ise, * çaprazlama pozisyon değeri 1 ile ' 1 arasında olmalıdır. Buna göre rasgele seçilen bir dizi çiftinde, ^ +1 ile ' arasındaki bütün karakterler karşılıklı olarak yer değiştirerek iki yeni dizi elde edilir. Yüksek başarımlı dizilerin, nüfus içinden hızlı bir şekilde atılmaması için çaprazlama oranının uygun bir değerde seçilmesi gerekir. Nüfus içideki iki dizi arasındaki çaprazlama işlemi Şekil 2'de gösterilmektedir. Çaprazlamadan önce Çaprazlamadan sonra 1. dizi Yenil, dizi 2. dizi n_ n_ ~L_n_n Çaprazlama noktası Çaprazlama Yeni 2. dizi Şekil 2. Çaprazlama işleminin şematik gösterimi 3. Mutasyon (Mutation): Araştırma uzayının diğer noktalarını da incelemek için uygulanan işlemlerden diğeri mutasyondur. Algoritmanın başında belirlenen mutasyon oranı ^ m, tüm nüfus içinde değişime uğrayacak karakter oranını belirler. Bu oran tüm algoritma boyunca sabit alınabileceği gibi jenerasyonlara göre farklı değerlerde de seçilebilir. Bu işleme göre, bir jenerasyonda yaklaşık olarak ^m karakterde mutasyon meydana gelir. Burada n nüfus sayısı, ' ise dizi uzunluğudur. Mutasyon tüm nüfus içinden rasgele seçilen bir karakterin değerinin değiştirilmesidir (ikili sayı sistemine göre kodlanmış dizilerde seçilen karakterin değeri 1 ise 0, 0 ise 1 olur). Araştırmanın tamamen rasgele olmasından kaçınmak için mutasyon oranının çok yüksek seçilmemesi gerekir. Yukarıda açıklanan üç işlem her bir jenerasyon boyunca yürütülür. Algoritma, jenerasyonlarda elde edilen optimal değerler arasındaki fark sıfırlandığında ya da belli bir değere yakınsadığında sonlandınlır. Ayrıca bir genetik algoritma, programın başında belirlenen bir jenerasyon sayısı kadar da tekrarlanıp bitirilebilir. 351

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 4. MİNİMUM MALİYET İÇİN OPTİMUM ÖNLEYİCİ BAKIM PERİYODUNUN BULUNMASI, il Onarılabilir sisteme ya da elemana uygulanan önleyici bakımın avantajlı olabilmesi için o sistem ya da elemanın artan bozulma oranına sahip olması gerekir. Aksi takdirde önleyici bakımın bozulmaların sıklığını azaltmaya herhangi bir etkisi olmadığı gibi artışına da sebep olabilir. Düzgün ömür dağılımına sahip onarılabilir bir eleman bu amaç için uygundur. Düzgün ömür dağılımına sahip bir eleman için ömür olasılık yoğunluk fonksiyonu; ' 0<f <a 0 <" (1.) kümülatif yoğunluk fonksiyonu; - F(t) = ve güvenilirlik fonksiyonu; 0 0<f 1 -t 0<t<a a 1 t ^> t>a n 1 (12) 0 t > ü (13) olarak elde edilir. Yenileme teorisine göre türetilen, Eşitlik (10)'dan faydalanarak bu eleman için beklenen maliyet fonksiyonu; 2?(C)=<^> T P (a-t) + T P (14) olarak elde edilir. Burada a değişkeni elemanın yıl olarak ömrünün üst sınırını göstermektedir. Bu çalışmada genetik algoritma, düzgün ömür dağılımına(artan bozulma oranına) sahip, onanm maliyetinin bakım maliyetine oranı belli olan bir eleman için, toplam maliyeti minimum yapacak optimum bakım periyodunun bulunmasına uygulanmaktadır. Pascal dilinde kodlanan minimizasyon amaçlı genetik algoritma programının akışı aşağıdaki gibidir. 1 -) Kullanıcı tarafından aşağıdaki parametrelerin girilmesi istenir a-) Optimum bakım periyodu bulunacak elemana ait parametreler (elemanın ömrü(yıl), onarım maliyetinin bakım maliyetine oranı) b-) Genetik algoritma parametreleridir (nüfus sayısı, jenerasyon sayısı, çaprazlama oranı, mutasyon oranı, parametre hassasiyeti). 2-) Eleman ömrünün alt ve üst sınırları içinde belirlenen nüfus sayısı kadar başlangıç nüfusu üretilir. 3-) Eşitlik (14)'de tanımlanan uygunluk fonksiyonuna göre rulet çarkı seçimi kullanılarak gelecek jenerasyon için yeni bir nüfus belirlenir. 4-) Yeni nüfus içinden seçilen bireylere çaprazlama ve mutasyon işlemleri uygulanır. 352

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 5-) Üçüncü adıma geri dönülür. 6-) Yukarıdaki işlemler giriş parametrelerinde belirlenen belli bir jenerasyon sayısı kadar tekrarlanarak bitirilir. Bu çalışmada örnek olarak düzgün ömür dağılımına sahip ve ömrü 0 ile 6 yıl arasında sınırlı elemanlar k = C R İC için farklı > p oranlarına karşılık optimum bakım periyotları hesaplanmaktadır. Bulunan değerler Çizelge 1 'de verilmektedir. Çizelge 1. Farklı " değerleri için optimum bakım periyotları k = C R /C P Optimum bakım periyodu 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 (y»d 4.6 3.46 2.9 2.63 2.34 2.25 1.968 1.875 1.75 1.68 Ayrıca zamanla beklenen maliyetler arasındaki değişimler de farklı * değerleri için ŞekiO'de gösterilmektedir. 14 12 e c co Şekil 3. Farklı k maliyet fonksiyonları 353

Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 16-19 Ekim 2003-Denizli Çizelge l'de görüldüğü gibi onarım maliyeti arttıkça optimum maliyet için önleyici bakım sıklığı da artmaktadır. Genetik algoritma programı ile elde edilen sonuçlar, diğer nümerik analiz metotları kullanılarak bulunan sonuçlarla ve Şekil 3'de görülen grafik değerleri ile karşılaştırıldığında da birbirine oldukça yakın değerler olduğu görülmektedir. ı f i', 5. SONUÇ Bu çalışmada artan bozulma oranına sahip, düzgün ömür dağılımlı bir eleman için farklı onarım-bakım maliyet oranlan için, yenileme teorisine göre toplam maliyeti minimum yapan optimum bakım periyodu, genetik ve doğal seçime dayalı bir optimizasyon yöntemi olan ve oldukça geniş bir uygulama alanına sahip genetik algoritma tekniğinden faydalanılarak bulunmuştur. Bu amaçla seçilen eleman artan bozulma oranına sahip düzgün ömür dağılımlıdır. Pascal dilinde kodlanmış genetik algoritma, programından elde edilen sonuçlar, zamanla beklenen maliyet arasındaki değişi gösteren grafiklerle İ karşılaştırıldığında sonuçların birbiriyle örtüştüğü gözlenmektedir. Ayrıca onarım maliyetinin artmasının!' önleyici bakım sıklığını da arttırdığı elde edilen sonuçlardan görülmektedir. KAYNAKÇA [I] Ş. Demirci, Güvenilirlik ve Önleyici Bakım Optimizasyonu, Kayseri IV. Havacılık Sempozyumu, 2002. [2] C.H. Friend, Aircraft Maintenance Management, Longman Group U.K. Ltd. 1997. [3] Y.T. Tsai, K.S. Wang, H.Y. Teng, Optimazing Preventive Maintenance for Mechanical Components Using Genetic Algorithms, Reliability Engineering and System Safety, Vol. 79, pp. 89-70, 2001. [4] G. Levitin, A.' Lisnianski, Optimization of Imperfect Preventive Maintenance for Multi-State Systems, ( Reliability Engineering and System Safety, Vol.67, pp. 193-203, 2000. j [5] P.D.T. O'Connor, Practical Reliability Engineering, John Wiley & Sons, 1991. / [6] W.H. Von Alven, Reliability Enginnering, Prentice-Hall, Inc., 1964. [7] E.E. Lewis, Introduction to Reliability Engineering, John Wiley & Sons, 1987. [8] J. Endrenyi, Reliability Modeling in Electric Power Systems, John Wiley & Sons, 1978. [9] C. Chareonsuk, N. Nagarur, M.T. Tabucanon, A Multicriteria Approach to the Selection of Preventive Maintenance Intervals, Int. J. Production Economics, Vol.49, pp. 55-64, 1997. [10] D.F. Percy, K.A.H. Kobbacy, Determining Economical Maintenance Intervals, Int. J. Production Economics Vol.67, pp. 87-94, 2000. [II] D.E. Goldberg, Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison- Wesley Publishing Company, Inc., 1989. [12] J.J. Grefenstette, Optimization of Control Parameters for Genetic Algaritms, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. Smc-16, No.l, pp. 122-128,1986. i [13] D. Whitly, A Genetic Algorithm Tutorial, Colorado State University Computer Science Department, / Fort Collins, CO 80523. 354

KRENLERİN (VİNÇLERİN) PERİYODİK KORUYUCU BAKIM ESASLARI DOÇ. DR. C. ERDEM İMRAK ARAŞ. GÖR. M. CÜNEYT FETVACI İTÜ MAKINA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 355

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i KRENLERİN (VİNÇLERİN) PERİYODİK KORUYUCU BAKIM ESASLARI C. Erdem İmrak, M. Cüneyt Fetvacı ÖZET Krenler (vinçler), bir taşıma elemanına asılı olan (genellikle halata) yükü kaldıran ve çeşitli yönlerde hareket ettiren kaldırma ve taşıma makinaları olarak tarif edilebilir. Bakım personeli tarafından yapılan temizlik, yağlama, ayar, muayene ve deneyler bakım işlerinin kapsamını oluşturmaktadır. Vinçlere uygulanan bakımın amacı, donanımın performansını, güvenirliliğini sağlamaktır. Bu çalışmada krenleri (vinçleri) düzenli, verimli ve arızayı önleyecek düzeyde emniyetli olarak çalıştırılmak ve işletme kayıplarını en aza indirmek için uygulanması gereken periyodik koruyucu bakım esasları ele alınmış ve değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Krenler, bakım, koruyucu bakım. 1. GİRİŞ Endüstriyel tesislerde hammadde, yarı mamul ve mamullerin kaldırılması, bir yerden bir yere taşınması ve depolanması işlemlerinde kaldırma ve taşıma makinaları kullanılmaktadır. Kren ve vinç benzeri kaldırma makinaları, malı istenen yere taşımak için bir periyodda durma, hızlanma ve yavaşlama süreçlerini gerçekleştiren kesikli çalışma yaparlar. Palangalara göre kaldırma kapasiteleri ve yükseklikleri daha fazla olan vinçler, yükleri tek eksen boyunca hareket ettirirler, ancak krenler yüklerin kaldırılması-indirilmesi hareketinden başka yatay ve düşey hareketlerine de imkan sağlar. Atölye, fabrika, antrepo gibi yerlerde etkin olarak kullanılan krenler, yüklerin uzaysal olarak taşınmasında kullanılmaktadır [1-3]. Öztepe, vinçleri yükleri sadece kaldıran veya tek bir yöne çeken basit kaldırma makinaları; krenleri, üzerinde vinç donanımı da bulunan ve ayrıca öteleme ve dönme hareketlerini de yapacak düzeneklere de sahip olarak yükleri istenilen her yöne taşıyabilen kaldırma makinaları olarak tarif etmiştir [1]. 2. KÖPRÜLÜ KRENLER DİN 15001'e göre krenler bir taşıma elemanına asılı olan (genellikle halata) yükü kaldıran ve çeşitli yönlerde hareket ettiren kaldırma ve taşıma makinalarıdır. Kren çeşitleri arasında köprülü krenler, portal krenler, döner krenler ve kablolu krenler sayılabilir. Krenlerin kullanım alanına göre sınıflandırılması aşağıdaki gibi yapılabilir : Köprülü kren (Tek kiriş, çift kiriş) Portal kren Konsol krenler Yapı krenleri (Kuleli inşaat kreni) Mobil krenler (lastik tekerlekli, paletli, dubalı) Kablolu krenler Kombine krenler Özel krenler Köprülü krenler, yükseğe yerleştirilmiş iki kren yolu arasında bir köprü kontrüksiyondan ibarettir. Yarı ağır ve ağır endüstriyle ilgili bütün fabrika, mağaza ve makina park salonlarında kullanılırlar. Kumanda, basit bir operatör kabininden olabileceği gibi, seyyar operatör kabininden, yerden veya uzaktan da 357

lrtlts Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 16-19 Ekim 2003-Denizli olabilir. Bu duruma göre, bir köprülü krende tamburlu kaldırma mekanizması, araba öteleme mekanizması ve köprü yürütme mekanizması olması öngörülür. Çift kutu kirişli köprülü krene ait prensip şeması Şekil 1 'de gösterilmiştir. Araba Köprü (esas kiriş).yürüme yolu (köprü rayı).yük kaldırma mekanizması Yürütme mekanizması Şekil 1. Köprülü kren Bir köprülü kren; taşınacak yükün maksimum değeri, yani kaldırma kabiliyeti ve köprü açıklığı ile karakterize edilir. Köprülü krenin asıl karakterleri bunlardır. Ama bunların yanı sıra aşağıdaki özelliklerinde dikkate alınması gerekir. Köprülü krenin güvenli çalışmasına etki eden faktörler şunlardır : Ortam ve işletme şartlarına göre seçim Krenlerin imalatı Krenlerin üzerindeki emniyet sistemleri İlk ve periyodik bakım ve testler Kren operatörü seçimi ve eğitimi 3. KORUYUCU BAKIMIN HEDEFLERİ Bakım standartlarda, "bakım personeli tarafından yapılan temizlik, yağlama, ayar, muayene ve deneyler" olarak tanımlanmaktadır. Kren ve vinçlere uygulanan bakımın amacı, donanımın performansını, güvenirliliğini sağlamaktır. Ayrıca vinç ve krenleri düzenli ve verimli, arızayı önleyecek düzeyde emniyetli olarak çalıştırılacak en üst düzeyde tutmak ve işletme kayıplarını en aza indirmek de bakımın amaçlarındandır. Bunun için uygulanması gereken bakım yöntemleri şunlardır; Koruyucu ve Planlı Bakım: Donanım ve elemanların çalışmalarını yeterli ve uygun bir şekilde sürdürülmesi için düzenlenen bakım. Arızadan Kaynaklanan Bakını: Donanım ve elemanların yeniden eski çalışma koşullarına dönmesini sağlayan bakım. Değiştirme: Donanım ve elemanlar aşındığında veya daha fazla güvenli ve uygun çalışma kabiliyetini yitirdiğinde uygulanan bakım. Dinamik Bakım: Donanımın uzaktan izlenme ve bilgilerin bilgisayar tarafından sürekli değerlendirildiği bakım. Kullanılan makina ve donanımların kalitesi çok çeşitlilik gösteren ve değişik güvenirlilik seviyelerine sahip olan krenler, tüm sistemle ve tek tek elemanlarla belirlenir. Krenler herhangi bir nedenle devreden çıktıklarında tamir edilmek, ayarlanmak veya değiştirilmek zorundadır. Bununla birlikte "Koruyucu Bakım" sonunda, tamire olan ihtiyaç bir dereceye kadar azaltılabilir. Kren ve vinçlerde güvenirliliği arttırmak için uygulanması gereken faktörler şunlardır: Koruyucu bakım, Doğru ve tam bir bakım, Problem yaratan elemanların yerine daha güvenilir elemanları kullanma, Rapor edilen tesisin tasarımcı tarafından gerekli değişikliklerin yapılması. 358

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Koruyucu bakım, donanım hasara uğramadan önlemek veya geciktirmek ve ek olarak meydana gelen arızaların şiddetini azaltmak için kullanılır. Bakım için "muayene" ve "servis" hizmetleri uygulanmaktadır. 3.1. Muayene Kritik parçaların muayenesi, tesisin güvenirliliğinin artmasıyla doğrudan ilgilidir. Muayene, parçaların değiştirilmesi ve ileride olası arızların giderilmesini sağlar ve normal olarak bütün bakım programlan süresince uygulanır. Muayene genellikle yakın gelecekte hangi elemanların tamir veya bakıma ihtiyaç duyacağını ölçmek içûı düzenli periyotlarda yapılır. Bu gibi muayeneler krenlerin geçici hizmet dışı kalması gibi kısa süreli zararlara yol açabilir. Ancak diğer taraftan bu muayeneler, arıza esnasındaki zaman kayıplarının toplamının kabul edilebilir düzeylere indirir. Kren ve vinç kullanıcıları ve bakım elamanları, işçilik ve malzeme tutarları yüksek olduğundan koruyucu bakım tutarlarını minimum düzeyde tutmaya çalışmalıdır. 3.2. Servis Rutin temizleme, yağlama ve ayarlama, aşınmayı önemli ölçüde azaltır ve arızaları önler. Bu, hem kullanım deneyimine hem de imalatçıların tavsiyelerine göre yapılmaktadır. Ancak bütün bunlar arızanın meydana gelmesini önlemez. Krenlerin yağlanması gerekli kısım ve parçaların imalatçı firmanın tavsiyelerine göre ve önerdiği koruyucu yağ ile yapılmalıdır. Sürekli yağ içinde çalışan elemanların yağ düzey kontrolleri yapılmalı, belirtilen sürede yağlar değiştirilmelidir. Sürtünmeye tabi elemanlar paslanmaya karşı koruyucu yağ ile yağlanmalıdır. Kapalı kısımlar sökülerek, iç kısımlar temizlenmeli ve yağlanmalıdır. 4. KRENLERİN PERİYODİK BAKIMI Belirli bir çalışma süresi sonunda krenin emniyet sistemlerinin işlerliğinin kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu sistemlerin işgöremez hale gelmeden işlerliğini sürdürmek önem kazanmaktadır. Krenin bakımı, kren imalatçı firmasının vermiş olduğu işletme ve bakım talimatlarına göre, uzman bakım personeli tarafından yapılmalıdır [4]. Krenlerin ilk bakımı 50 işletme saati veya ilk birinci ayın sonunda, diğer periyodik bakımlar ise işletme şartlarının ağırlığına bağlı olarak 1 ila 3 aylık periyodlarda yapılmalıdır. Krenlerin bakımı yapılırken, kren üzerinde çalışanların emniyeti için şebeke şalteri kilitlenmeli, üzerine ve vincin görülebilen yerlerine bakım olduğunu belirten levhalar aşılmalıdır. Krenden düşebilecek parçalara karşı emniyet tedbirleri alınmalıdır. 4.1. Krenlerin İlk Bakımı İlk 50 işletme saati sonunda yapılacak bakımda yapılması gereken işler aşağıda maddeler halinde verilmiştir. Bütün redüktörlerin yağları değiştirilmeli Bütün elemanların ve emniyet sisteminin işlerlik kontrolü yapılmalı İmalatçı firmanın vereceği yağlama cetveline göre tüm yağlamalar yapılmalıdır. 4.2. Periyodik Bakım i Krenlere uygulanan koruyucu periyodik bakımda ise, ilk bakımdaki işlemlere ilave olarak aşınma kontrolleri yapılarak, gereken parçalar değiştirilmelidir. Köprülü krenlerin en kritik elemanlarından olan kancalar periyodik bakımda muayene edilmeli ve aşağıda belirtilen hususlar görüldüğünde servisten alınmalıdır [5]. 359

İ.-r İr Bakım Teknolojileri Kongresi ve 16-19 Ekim 2003-Denizli Se r g ı s ı Kanca yüzeyindeki çatlak veya çatlaklar Orjinal kesitin % 10 miktarını aşan aşınma Tarafsız eksenden 10 sapan eğilme veya burulma deformasyonu oluşması Emniyet mandalsız kancalarda, kanca ağzı genişliğinin % 15 miktarını aşması Emniyet mandallı kancalarda, kanca ağzı ile mandal arasındaki mesafenin % 8 aşması Emniyet mandalı aşınma veya deformasyondan kullanılmaz hale gelmesi Emniyet mandalı kanca ağzını tamamen kapatacak şekilde deforme olmuşsa Ayrıca vinç operatörleri, köprülü krenin aşağıda Tablo 1 'de verilen elemanlarının periyodik kontrollerini yapmalıdır [4,6]. Tablo 1. Eleman Yataklar Frenler Köprü Yürüme yolu tamponu Yürüme yolu Dişli çarklar Kılavuzlar Kaldırma halatı Kanca bloku Kancalar Aydınlatma Sınır kesiciler Yağlama Mekanik parçalar Aşırı yük göstergesi Raylar Tekerlekler Kontrol ünitesi Kavrama Tambur 4.3. Krenlerin Test Edilmesi Operatörlerin kontrol ettikleri elemanlar Aksaklık ve Kontroller Boşluk, aşınma Fren pabucu aşınması Yürüme yolunun doğrusallığı Boşluk, eksikliği, uygun olmayan yerleşim Durumu Yağlama eksikliği, yabancı maddeler Eğilme, kırılma, eksikliği Kopmuş teller Makara aşınması Doğrusallığı Ampullerin yanık olması Fonksiyonunu gerçeklememesi Raylarda aşırı yağlama, kirlilik Boşluklar Sık sık gücün düşmesi Kopma, aşınma Aşınma, Mekanik / elektrik hasardan oluşan hata Boşluk, aşınma Yivlerin aşınması Bakım haricinde yapılması gereken kren testleri, ilk işletmeye alınırken yapılan test ve bakım sonrası test olmak üzere iki ana başlık altında toplanmaktadır. İlk işletmeye alınırken yapılan testte, mekanik sistemlerin kasıntısız ve sürtünmesiz çalışması, elektrik sistemlerinin amacına uygun olarak çalışması, emniyet sistemlerinin işlerliğinin kontrol edilmesi ve geometrik ölçü kontrolü yapılmaktadır. Ayrıca aşırı yükleme ve sehim kontrolü de yapılan test işlemleri arasındadır. Bakım sonrası yapılan testler ise, krenin bütün elemanlarının işlerlik kontrolü ile aşırı yük ve sehim kontrolüdür. 4.4. Krenlerde Günlük Koruyucu Bakım Ve Kontrol Krenlerin emniyetli ve ekonomik olarak çalışmasının temini için günlük koruyucu bakımlarının, kren operatörleri tarafından yapılması gerekir. Bu bakım işleri, çalışma öncesi, çalışma esnasında ve çalışma sonrası bakımı olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilir. 360

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 16-19 Ekim 200 3-Denizli Çalışma önceki bakım ve kontrolde operatörler, gevşek cıvata, pislik, yağ kaçağı olup olmadığının, yürüyüş yolunun ve köprünün, kaldırma mekanizması ile halatların genel durumunu kontrol etmelidir [6]. 5. KREN HALATLARININ BAKIMI VE MUAYENESİ Krenlerde yapılması gereken en önemli kontrol ve muayene, halatların kontrolüdür. Makinalann kullanımındaki ekonomi ve emniyetin sağlanması tüm yükü taşıyan halat ve bağlantılarının periyodik muayene ve bakımını gerektirir. Aşınma, yorulma, korozyon, bükülme ve yanlış halat bağlama gibi faktörler çelik tel halatın kullanılabilir ömrünü etkiler [7,8]. Halatların ömrüne tesir eden etkenler sekiz ana başlık altında toplanabilir: 1. İşletme şartları. 2. Halat eğilmesi. 3. Tel kopma mukavemeti, 1300 N/mm2 den 1600 N/mm2 ye çıkarıldığında bir miktar artım görülür. 4. Yiv şekli ve malzemesi, telin yüzey basıncını etkileyeceğinden ömre etkisi olur. 5. Halat yapı tipi ve imalat şekli. 6. Halatların yağlanması, TS 8153 normuna uygun yapılmalıdır. 7. Korozyon, etkisi ancak galvanizeleme (çinko ile kaplama) ile azaltılır. 8. Tel kalınlığı, arttıkça halatın ömrü artar. 5.1 Tel Halatların Servisten Alınması Eğer çok paslanmışsa halatı servisten almak gerekir. Halatın yaprak gibi açılması, bükülmesi, ciddi hasara uğraması veya aşırı aşınması hallerinde de halat işletmeden alınır. Komşu tellere zarar vermemesi için kopan tel uçları mümkün olduğu kadar kısa olarak kesilmelidir. Ayrıca halatta aşırı yüklemeden kaynaklanan çap değişimleri dikkate alınmalı, gereken durumlarda halat değiştirilmelidir. Şekil 2'de çapında daralma meydana gelen halat görülmektedir [9]. Normal çap Azalmış çap "Halat Halat çapında daralma Hasara uğramış halat Şekil 8.11. Halat çapındaki daralma Gözle görülebilen kopmuş tel sayısı belli bir değere ulaştığında halat servisten alınmalıdır. Eğer bir kordon kopması görülürse hemen halat işletmeden alınır. Korozyon tehlikesinde bulunan halatların ayrıca iç yapıları da dikkate alınmalıdır. DİN 15020 normunda verilen bir tel halatı servisten almak için kopmuş tellerin sınır sayıları, d halat çapına göre Tablo 2'de görülmektedir. 361

SJL. B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Tel halattaki taşıyıcı tel adedi n <50 51-75 76-100 101-120 121-140 141-160 161-180 181-200 201-220 221-240 241-260 261-280 281-300 >300 Tablo 2. Tel halatların işletmeden alınma sınırları (DİN 15020 normundan) Gözle görülen kopmuş tel adedi işletme Grubu İşletme Grubu IE, İD, IC, IB, IA 2, 3, 4, 5 Çapraz Halat Düz Halat Çapraz Halat Düz Halat 6d 30 d 2 2 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10 11 12 0,04 n 5.2. Halatların Yağlanması 30 d 4 6 8 10 11 13 14 16 18 19 21 22 24 0,08 n 6d 1 2 9 2 3 3 4 4 4 5 5 6 6 0,02 n 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10 11 12 0,04 n 6d 4 6 8 10 11 13 14 16 18 19 21 22 24 0,08 n 30 d 8 12 16 19 22 26 29 32 35 38 42 45 48 0,16n 6d 2 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10 11 12 0.04 n 30 d 4 6 8 10 11 13 14 16 18 19 21 22 24 0,08 n Yük altında eğilme ve düzelme esnasında halat telleri arasında bağıl bir hareket oluşur. Benzer bir hareket halattaki kordon ile öz arasında ve halat ile kasnak arasında da görülür. Halat telleri arasındaki sürtünmeyi ve tel paslanmasını azaltmak üzere çelik teller, kordonlar ve halatlar sık sık yağlanmalıdır. Halatın iyi bir tarzda yağlanmasının halat ömrü üzerinde de büyük bir etkisi vardır [7-9). Halatın iç yağlaması halat ömrünü özellikle etkilemektedir. Bu nedenle yapım sırasında elyaf özün yağlama yağı veya vazelin ile emdirilmiş olması gerekir. Zira işletme sırasında halatın içinin yağlanması zordur. Aynı nedenle kordon telleri de yapım sırasında gresle iyice yağlanmalıdır. Böylece işletme esnasında kordonlar basınç altında halat yüzeyine doğru yağ verirler. Elyaf öz asla yağsız bırakılmamalıdır. Uzun süre yağsız bırakıldığında öz özelliğini kaybeder ve kordonları daha fazla destekleyemez. İç yağlayıcının halatın işletme ömrü boyunca halatı pasa ve aşınmaya karşı koruması nadirdir. Bu nedenle zaman zaman halatın yağlanması önerilir. Eğer halat yüzeyinde ince gres filmi varsa, yağlamaya gerek yoktur. Yeterli miktarda yağlamayı sağlamak zordur, bu miktar tahrik kabiliyetine ve halat düzenine göre değişir. Bu nedenle asansör halatı imalatçısı en kötü hali göz önüne alarak, az seviyede yağlayıcı uygulamalıdır. Sonradan fazla yağlayıcı uzaklaştırmak kolay bir işlem değildir. Yeni alınan halatlara imalat sırasında yapılan yağlama, depolama ve çalışmanın ilk zamanlarında yeterli olabilir ancak daha sonraki zamanlar için halat imalatçısı, halat ve özü yeterli miktarda ve kaliteli biçimde yağlamalıdır. Devamlı ve yeterli bir yağlamayı sağlamak için uygun yağ ve gres periyodik olarak uygulanması gerekir. Yetersiz yağlama halatta korozyona neden olabilir. Yağlama halat tellerinin birbiri üzerinde muntazam hareketini sağlayacağından yorulma dayanımı da artar. Aşınma bölgeleri de etkili bir yağlama ile azaltılabilir. Düzenli ve devamlı kullanılmayan halatlar havanın tesiriyle yağlama kendini özelliğini yitirirler ve nemlenme ile elyaf öz ile teller bozulur. Yetersiz yağlamanın halatta sebep olduğu sorunlar : Malzeme kaybına sebep olan korozyon ve pitting teşekkülü Tellerin aşırı korozyondan gevşemesi ve mukavemetinin azalması Kasnak sürtünmesinden oluşan halat dış katlarındaki tellerin aşınması 362

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 16-19 Ekim 2003-Denizli Halat eğilmesi sırasında halat tellerinin birbirine sürtünmesinden oluşan halat iç kat tellerinin aşınması Pitting oluşmasıyla iç tellerde çentik oluşumu 5.3. Halat Yağları Halatlarının yağlanmasında kullanılan halat yağlan, kimyasal bakımdan nötr yağlardır. Yağlama yağı ve vazelin elyaf özün katranlanmasına oranla daha iyi sonuçlar verir. İşletmedeki halat, asitsiz ve iyi tutan gresle yağlanmalıdır. Adi Stauffer gresi ve kullanılmış karter yağı yağlamada kullanılmamalıdır. Bu yağlarda halatı aşındırıcı parçacıklar ve asit mevcuttur. Yağlayıcı içinde molibden sülfür gibi katı maddeler de bulunmamalıdır. Halat içi yağlamanın yenilenmesi gerektiğinde kolloid grafıtli ince sıvı yağlar tercih edilmelidir. Yağlarda bitumen ve hidrokarbon bulunmalıdır. Sık kullanılan halat yağlarından başlıcaları şunlardır: Gargoyle Viscolite Nr. 5 Shell Gres Fİ2 Gazolin Sinit 1 Brilube 40 (kayma önleyici) Etkili yağlama sadece çıplak metal temas halinde olacağından, yağlayıcı uygulanmadan önce halat kuru ve temiz olmalıdır. Nemli halat yağlanmasından kaçınılmalıdır. Aksi durumlarda yağlayıcı akar ve nem içeri sızarak korozyona sebep olunur. Halat yüzeyinde sert gres veya pislikler fırçalanmalı ve viskozitesi az ılık bir yağ ile yıkanmalı, yağın halat içine sızmasına imkan tanınmamalıdır [7-9]. Çelik tel halatlara periyodik uygulanan dıştan yağlama, asansör tesisine bağlıdır ve değişik yöntemlerle yağlama sağlanır. Uygun yöntem yağın viskozitesine, kullanılan halat boyuna ve uiğer etkenlere göre seçilir. Bu yöntemlerden bazıları ise şunlardır : Hafif yağlar, fırçalama yöntemiyle, halatın yağ banyosundan geçirilmesiyle, kısa halatlarda ise spreyle püskürtülerek uygulanır. Yağın halat içine iyice nüfus edebilmesi için bir kasnak üzerinden geçtiği yerde yağlama yapılmalıdır. Orta ağır ve ağır yoğunluktaki yağlayıcılar, bir fırça ile sıcak uygulanmalı veya yağlayıcı bulunan deri eldivenden halat geçirilmelidir. Ayrıca hava basıncı uygulayarak da yağlama yapılabilir. Ancak kullanılan havanın korozyona sebep olmaması için kuru olması gerekir. ABD'de keçe tamponlu fitilli yağlama teçhizatı kullanılmaktadır. Bu yöntemde çok fazla yağın halat üstünde kalması ve yetersiz tahrik sorunu çözülmüştür. Halatların aşırı yağlanmasını gidermek için Avrupa'da uygulanan en yaygın yöntem : çok ince kuartz kumu (pudra) ele takılan aşınma eldiveni ile huniden halata yukarıdan dökülür ve el ile yayılır. Pudra yağı emdiğinde kurur ve halat üstünden dökülür. Geride kalan yağlanmış pudra ise tel fırça ile alınır. Tahrik kasnağı da istenirse solvent ile temizlenebilir. 6. SONUÇLAR Kren operatörleri tarafından tespit edilen bir çalışma süresi sonunda krenin(vincin) emniyet sistemlerinin işlerliğinin kontrol edilmesi, vinçlerin emniyetli ve ekonomik olarak çalışmasının temini için günlük koruyucu bakımlarının yapılması gerekir. Krenlere uygulanan koruyucu periyodik bakımda ise, ilk bakımdaki işlemlere ilave olarak aşınma kontrolleri yapılarak, gereken parçalar değiştirilmelidir. Krenin en kritik elemanları olan kancalar ve halatlar günlük koruyucu periyodik bakım ve kontrolde gözden geçirilmelidir. Planlı ve koruyucu bakım, hataların zamanında tespit edilmesini sağlamakta, iş emniyetini tehlike düşürecek ve büyük ekonomik kayıplara yol açacak aksaklıkları önlemekte ve tesisin verimliliğini arttırmaktadır. 363

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i KAYNAKÇA [1] H. ÖZTEPE, "Transport Tekniği - Kaldırma ve Taşıma Makinaları", İstanbul, 1999. [2] T. ŞİŞMAN, "Kaldırma Makinaları", MakinaTek, Mayıs 1996, s. 52-61 [3] R. ASLAN, "Kaldırma Makinalarının Tanımı ve Sınıflandırılması", Vinçlerin Seçimi, Montajı ve Bakımı Seminer Notlan, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, 94/1, 1994, s. 7-26. [4] S. DAGAŞ, "Gezer Köprülü Vinçlerde Güvenlik" Vinçlerin Seçimi, Montajı ve Bakımı Seminer Notları, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, 94/1, 1994, s. 155-164. [5] P.M. LAING, "Accident Prevention Manual For Industrial Operaüons", R.R.Donnnelley& Sons., 1998. [6] N.N, "İş Makinaları Kullanma ve Bakım El Kitabı", TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Yayın No: 194, İzmir, 1997. [7] M. ÖZKIRIM, "Kren Halatlarının Periyodik Bakımı ve İş Güvenliği", Krenlerin ve Vinçlerin Seçimi, Montaj ve Bakımı", TMMOB Makina Mühendisleri Odası, 1998, s. 160-172. [8] D.E. DICKIE, "Lifting Tackle Manual", Buttervvorths, London, 1975. [9] M. DEMİRSOY, "Transport Tekniği - Kaldırma Makinaları Cilt 1", Birsen Yayınevi, İstanbul, 1999. 364

İŞ MAKİNALARINDA BİLGİSAYAR İGİ DESTEKLİ PROAKTİF BAKIM ALİ ÖZDERE AKÇA M AKİ NAAŞ MAKINA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 365

btlts B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i İŞ MAKİNALARINDA BİLGİSAYAR DESTEKLİ PROAKTİF BAKIM Ali OZDERE 1. BAKIMIN FAYDALI OLMASI İÇİN; Motorlu araç ve iş makinalarının işletme süreçlerinde; 1-Makinaların verimli olarak kullanılması, 2-İşletme maliyetlerinin en düşük seviyede tutulması, 3-Ekonomik ömürlerinin uzatılması, 4-îş kayıplarının en az sürede tutulması, 5-Güvenli bir çalışma ortamı yaratılması için, Bakımlarının düzenli olarak yapılması gerekmektedir. Bilgisayar teknolojisinin endüstride yaygın olarak kullanılmağa başlamasına paralel olarak motorlu araç ve iş makinalarında bilgisayarlardan alınan veriler sayesinde proaktif bakım ve peıiyodik bakım uygulamaları yapılmaktadır. 2. BİLGİSAYAR DESTEKLİ BAKIMDA VERİMLİLİK; İş makinası yada motorlu aracın verimli çalışması birim zamanda üretimiyle değerlendirilir. Makinanın çalışması sırasında kaydedilen bilgilerden yararlanarak makinanın verimliliği tespit edilir. Alınan sonuçların değerlendirilmesiyle makinanın verimliliğine etki eden olumsuz faktörler ortadan kaldırılarak makine verimli hale getirilir. VVorkinçı cycle. distribution (%) c o 0-d 4-10!C 20 Cycle time (s H h 100-200 200-400 Woı kinıj cycle,... 0-4 0 4-10 I 10-20 8 20-40 30 40-100 40 100-200 13 200-400 5 >400 2 _ Grjıfik 1 367

Bakım Teknolojileri Kongresi ve Sergisi 16-19 Ekim 2003-Denizli Grafik l'de lastik tekerlekli yükleyicinin malzeme yüklemede harcadığı birim sürelerin dağılımı makinanın bilgisayarındaki verilerden alınmıştır. Yükleyicinin kovasını doldurma ve kamyona boşaltma süresi 20-40 sn süresinde gerçekleşmesi gerekirken makinanın yükleme periyodunda geçen süre makine çalışma süresinin 40% isabet etmektedir.yapılan değerlendirmede makine hareketleri yavaştır. Makinanın hareketlerinin yavaşlaması motor performansının düşüklüğü, tork konvertör ve şanzıman performansının düşüklüğünden kaynaklanacağı gibi hidrolik sistem debi ve basınç ayarlarından da kaynaklanmaktadır. Motor ve şanzıman performans testleri,hidrolik sistem basınç ve debi ayarları yapılarak makinaya istenen verimli çalışma şartlan kazandırılabilir. Yükleyicinin motor devir ve tork eğrisi verilerinden yararlanarak (grafik 2) motorun devrine uygun olan tork değerleri mevcut ürün teknik değerleriyle karşılaştırılır. Tork değerlerinde sapma olduğu takdirde motor ayarlan kontrol edilerek üretim teknik değerlerine ulaşılmağa çalışılır. Engine speed. tlistı ibution (%) - - 1020 3 er - - 680 O «700 800-1000 1200-1400 1600-1300 2000-2200 >2400 700-800 1000-1200 1400-1600 1300-2000 2200-2400 Engine tpeed (rpm) TOMI time (h) = 5282 EiMjtııe s >eeıl. il... :700 21 700-800 13 800-1000 10 1000-1200 12 1200-1400 13 I400-1600 12 1600-1800 II Grafik 2 3. BİLGİSAYAR DESTEKLİ BAKIMIN İŞLETME MALİYETİNE KATKISI; İşletme maliyetleri gözönüne alındığında taşıma ve nakliye giderleri önemli yer tutmaktadır. Bu süreçlerde kullanılan motorlu araç ve iş makinalarının birim yakıt maliyetleri önem kazanmaktadır.aşağıdaki grafıkte(grafık 3) excavatörün(kanal kazıcı) çalışma modlanna göre yakıt sarfiyatları verileri makinanın bilgisayarından alınmıştır.verilerle makinanın teknik değerlerinin karşılaştırılması sonucunda makinanın motor ve güç sistemlerindeki bakım ve ayarlar sayesinde yakıt sarfiyatı uygun seviyede tutulabilmektedir. 368

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Fuel consumption distribution on work ınocle Z. 3 H h H + H I- F3 F2 F1 G3 G2 G1 Engin* work mode Avcrag* fu«l consumption p»r hour 18.9 12 11 F3 F2 Fi G3 G2 01 H P Fııel coıtâiuıt >tia... 3.1 S.8 9.4 10.6 10.6 15.5 19.0 23.7 24.5 28.8 Grafik 3 4. BİLGİSAYAR DESTEKLİ BAKIMIN EKONOMİK ÖMRÜN UZAMASINA ETKİSİ; Makinaların güç aktarma organlarında sıcaklık değişimlerinden doğabilecek arızaların oluşumunu engellemek için bu ünitelerin sıcaklık grafiklerinin incelenmesi önem kazanmaktadır. Aşağıda bir iş makinası hidrodinamik şanzımanının sıcaklık dağılım grafiği(grafik4) görülmektedir. Şanzıman sıcaklığının yanlış yağ,filtre kullanımından yükseleceği gibi hatalı kullanım sonucunda aşırı sıcaklık yükselmeleri kaçınılmazdır.sıcaklık yükselmesi şanzıman ömrünün azalmasına neden olacaktır. Örnekte verildiği gibi bütün aktarma organlarında sıcaklık yükselmeleri ünitelerin ekonomik ömürlerini kısaltacaktır. Makine bilgisayarından alınan verilerin değerlendirilmesiyle aşırı sıcaklık nedeni olabilecek ayar bozuklukları ve diğer olumsuz faktörler önceden tespit edilerek ürünlerin proaktif olarak yapılan bakım sayesinde ekonomik ömürleri uzatılabilmektedir. Transmission oil. tempeı atııı e distribution (h) P Temperature (*C) Total tim» (h)» 5281.5 Tı.-MıSııHSSIUııOL. -30 30-60 60-80 90-110 110- (18.6 451.7 4432.9 286.4 Grafik 4 369

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 5. BİLGİSAYAR DESTEĞİ SAYESİNDE İŞ KAYIPLARININ AZALTILMASI; Motor, şanzıman,aks,hidrolik sistem gibi ünitelerin sıvı yağ ve su seviye değişimleri makine bilgisayarına sürekli kaydedilerek seviyelerde eksilme olduğunda operatör uyarılmaktadır.(grafık 4) Operatörlerin sıvı seviyelerini sürekli kontrol etmek için zaman kayıpları olmamaktadır. Bilgisayarda kayıtlı verilerin değerlendirilmesiyle sıvı seviyelerinin düşmesine neden olan nedenler önceden tespit edilmektedir.arıza meydana gelmeden yapılan tespitlerle işletme zaman kayıpları en aza indirilmektedir. Low coolant level (h) ** * -. _». -. - - i. ' '»...-> v.. Time (h) Total V-ECU time (h) = 502.0 LrtA COOİOIIİİ0V... Grafik 5 6. GÜVENLİ ÇALIŞMA ORTAMININ BİLGİSAYER DESTEĞİ SAYESİNDE SAĞLANMASI; Fren sistemlerinin basınç(grafık 6) ve uygulama süreleri(grafik 7) verileri makine bilgisayarından alınarak yapılan değerlendirmeler sonucunda makinaların fren sistemindeki arızalar önceden tespit edilerek proaktif bakım uygulanmaktadır. Bu sayede makinaların çalışması esnasında güvenlikleri sağlanabilmektedir. Brake pressure. distribution (%) Pr«îîur» (bar) Total no. of brake engagements s 201371 Bl<ıke >ıessuıe <<U 6.3-10 10-16 16-25 25-40 >40 12.» 38.7 36.3 Grafik 6 370

ttlts B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Brake engagement time. distribution (%) fi i 5 Braking tim* rang«$ (s) Total no. of brakc engagements (spe*d>2.5 km/h) 174794 Brâke eııg^geıııeıı... 1-2.5 2.5-4 4-10 10-25 >25 31.0 42.9 12.8 10.2 Grafik 7 Motorlu araçlarda ve iş makinalannda bilgisayar destekli bakım uygulamaları yukarıdaki örneklerle sınırlı olmayıp, proaktif bakım uygulamalannda yaygın olarak kullanılmaktadır.örnek vermek gerekirse motor kompresyon testi dahil birçok test ve ayarlar makinalara bağlanan bilgisayarlar sayesinde yapılmaktadır. Makinalarda bulunan bilgisayar sistemlerinin güncelleştirilmeleri yapılarak makinalann daha verimli kullanılması sağlanabilmektedir. Bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak sistemler gelişmekte,kullanım yaygınlaşmaktadır. Bize düşen görev bu teknolojik gelişmelerden yararlanarak verimli,güvenli,düşük maliyetli çalışma ortamı yaratmaktır. 371

2u) -S~~S\Ü İŞ MAKİNALARINDA BAKIMI ŞÜKRÜ BOSTANBAŞ MMO MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. 373

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i İŞ MAKİNALARI BAKIMI Şükrü BOSTANBAŞ 1. MAKİNA BAKIMI Bu bildiride iş mavnalarının bakım tekniklerinden söz edilecektir. Ancak otomobil ve diğer ticari araçlar ile sanayi tesislerinin bakım teknikleri konumuzla yakından ilgilidir. Bakım yapılabilmesinin en önemli şartı kayıt tutmaktır. Bu da makinaya ait çalışma sürelerini gösteren çalışma saatlerinin faal durumda olmaları ile mümkündür. Operatör gün sonunda çalışma saatinden okuduğu değeri yazmalıdır. Makina üreticileri talimatlarında gün, saat, km cinsinden yapılması gereken bakımlar operatör, yardımcıları veya bakım personeli tarafından yerine getirilir. Makina işleticilerinin bakımla ilgili statüleri farklılıklar gösterebilir. Öncelikle makine bakımı ile ilgili (neden, ne zaman, nerede ve neler yapılır) sorularını yanıtlamaya çalışalım. 1.1 Neden Yapılır? İş makinalarına; 1. Uzun ömürlü olmaları 2. Verimli çalışmaları 3. Ekonomik çalışmaları 4. Emniyetli çalışmaları için bakım yapılır. 5. Bu gerekçelerin içinde makinanın arıza yapmadan çalışması, onarım ve yedek parça maliyetinin düşürülmesi, öngörülen revizyon sürelerinin sağlanması gibi unsurlar vardır. 1.2 Neler Yapılır? ( Bakım Şekilleri) Operatörler ve yardımcılarının iş makinalarmda yapacakları bakım işlemleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir. 1.2.1 Kontrol İş makinası operatörünün makinasıyla işe başlamadan önce ya da iş bitiminde yapmış olduğu kontrolde gözle muayenesi ve şüphelendiği durumlarda elle yapmış olduğu kontrollerdir (makinanın genel durumunun değerlendirilmesi, gevşek cıvataların kontrolü ve sıkılması). 1.2.2 Tamamlama İş makinası motorunda ve diğer elemanlarında kullanılan motor yağı, hidrolik yağ ve su kontrolü ve eksikse tamamlanması işlemidir, (motor yağı, hidrolik yağı, soğutma suyu, akümülatör sıvısı vb.) 1.2.3 Değiştirme Makinalarda kullanılan bazı parçaların ve yardımcı sıvıların kullanma sürelerinin bitiminde yenisiyle değiştirilmesi işlemidir (motor yağı, filtreler, tekerlek lastiği vb.). 375

ı,'"^ B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i -*-- 7.2.4 Ayarlama İş makinalarında çalıştırma talimatı değerlerinin üstünde ya da altında bir durum söz konusu ise belirlenen değere ulaşabilmesi için yapılması gereken işlemlerdir. (Motor ayarları, vantilatör kayışının gerginlik ayarı, basınç ayarlan, ekipman ayarlan vb.) 1.2.5 Kuru Yağlama ı Makina üreticisi ve işleticisi firmaların bakım talimatlarına göre makina üzerindeki gresörlüklerin, açıkta çalışan dişli, zincir, halat gibi parçaların gresle yağlanması işlemidir. '', 1.2.6 Onarım Operatörün bilgi ve öğrendikleri çerçevesinde makinasının çalışmayan aksamlarını çalışır duruma getirmesi işlemidir. 1.2.7 Ne Zaman Yapılır ( Bakım Zamanları ) Genellikle aşağıda belirtilen zamanlarda bakım yapılması tavsiye edilir:, Günlük Bakım: 1-10 çalışma saati j Periyodik Bakım: 50, 250, 500, 1000, 2000 gibi çalışma saatleri ', S.O.S Bakım (Erken uyarı bakımı) Depolama bakım veya kışlık bakım. 1.2.8 Günlük Bakım Operatörün 1-10 saatte (hergün) ya da vardiya değişiminde, makina imalatçısının ve işyerinin talimatları doğrultusunda yaptığı bakımdır. Genel metodlar ve işlemler 4 faaliyette toplanabilir. Çalıştırma öncesi kontrol ve bakım Isıtma sırasında kontrol Çalışma sırasında kontrol \ İş bitimi kontrolü ve bakımı '- 1.2.9 Çalıştırma Öncesi Kontrol Ve Bakım Operatör kendi emniyeti ve makinanın azami ömrü bakımından çalıştırmadan önce makina etrafında dolaşarak şu kontrol ve bakımları yapar. a) Hasarlı, gevşek ve aşınmış parçalar: Makinanın dış aksam durumu, yürüyüş takımları ve ataşmanlarda gözle görülebilecek gevşeme, çatlama, kırılma, aşınma gibi durumların olup olmadığının kontrolü, varsa arızaların giderilmesidir. b) Sıvı sızıntıları: Hidrolik yağ, yakıt, su sızıntıları ile fren hidrolik sızıntıları, şanzıman ve hidrolik > devrede olabilecek sızıntıların kontrolü, varsa önlem alınması. f c) Sıvı seviyeleri: Motor yağ seviyesi, soğutma suyu seviyesi, akü eriyik seviyesi, fren hidroliği ', seviyesi kontrolü ve gereğinin yapılmasıdır. d) Ön temizleyici ve hava filtresi: Günlük olarak ön temizleyicinin temizlenmesi, tıkanmış hava filtresinin temizlenmesi veya değiştirilmesi. e) Lastikler: Hava basınçlannın kontrolü, aşırı aşınma, kesilme ve yanak hasarlarının kontrolü ve eksikliklerin giderilmesi. f) Yakıt sistemi: Depo ve sistemdeki su ve tortunun tahliye edilmesi. g) Vantilatör kayışı: Gerginliği ve genel durumu kontrolü. 376

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 1.2.9.1 Isıtma Sırasında Kontrol 1. Motor çalıştırılır.(park freni uygulanmış, ataşmanlar yere indirilmiş, vites boş konumda) 2. Motorun 5-10 dakika ısınması sağlanır. 3. Motor yağ basınç, sıcaklık, şarj göstergelerinin çalışması kontrol edilir. 4. Varsa fren hava basınç göstergesi ve ilave göstergelerin de çalışması kontrol edilir. 5. Makinanın aydınlatma ve uyarı sistemleri kontrol edilir. 6. Boş halde kumanda levyeleri kullanılarak ataşman hareketleri kontrol edilir. 7. Makina yürütülerek yön vitesleri, direksiyon ve frenler tatbik edilerek kontrol edilir. 8. Bu kontroller tamamsa çalışmaya hazırdır. 1.2.9.2 Çalışma Sırasında Kontrol 1. Motorda veya makinada anormal sesler olup olmadığı dinlenir. 2. Göstergelerin normal çalışıp çalışmadıkları gözlenir. 3. Makinadaki performans değişiklikleri takip edilir. 1.2.9.3 İş Bitimi Kontrolü ve Bakımı 1. Akaryakıt ikmali yapılır. 2. Toz ve pislikler temizlenir. 3. Makina parka çekilir, ataşmanlar yere indirilir, park freni uygulanır. 4. Motor durdurulmadan önce 5 dakika rölantide çalıştırılır. 5. Motor stop edilir, çalışma saati kaydedilir. 6. Varsa fren hava tankları boşaltılır. 1.2.10 Periyodik Bakım Periyodik bakım, kontrol, tamamlama gibi diğer bakım şekillerine ilave olarak "kuru yağlama" ve "ayarlama"yı da kapsamaktadır. Makina üreticisi firmalar bakım zamanlarını; örnek olarak 50, 250, 500, 1000, 2000 gibi çalışma saatleriyle vermişlerdir. Bu periyodik bakım zamanlarında genellikle aşağıdaki işlemler yapılır. 1. Motor, şanzıman, diferansiyel, hidrolik sistem v.b. yağlarının değiştirilmesi. 2. Makina üzerindeki tüm filtrelerin değişimi. 3. Kuru yağlama yapılması. 4. Tüm saplama, civata ve somunların kontrol edilip sıkıştırılması. 5. Motor ayarlan ve diğer ünitelerin ayarlarının yapılması. Periyodik bakımların ne zaman, nerede, nasıl ve ne şekilde yapılacağı üretici firmaların bakım kataloglarında belirtilmiştir, bu talimatlara göre bakım yapılması esas olmalıdır. 1.2.11 Önleyici Bakım Kara, hava ve deniz taşıtlarında, sanayi tesislerindeki makinalar ile bazı iş makinalarının herhangi bir ünitesindeki yağının değişim zamanından önce bir veya daha fazla periyotlarda yapılan bakımdır. Şunlar yapılır: Viskozite ölçümü Toplam kirlilik sayımı Yağın TAN veya TBN değerlerinin ölçülmesi Su miktarının ölçülmesi 377

'.. -(^^ B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i S) _!.! ; 16-19 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i 1.2.12 S.O.S. Bakım ( Erken Uyarı Bakımı) İş makinalarmda, tüm makinalarda olduğu gibi hareketli olan her parça normal bir aşınma hızına sahiptir. Şayet aşınma normal limitlerin üzerine çıkarsa makinada büyük hasar oluşacak ve belki de işten kalarak büyük mali yükümlülükler getirecektir. Makinaların yağ sistemlerinde, aşınarak oluşmuş ve filtreden geçebilecek kadar küçük mikroskobik metal J parçalarının miktarı yağ değişim zamanlarında cihazlarla ölçülerek limit değerlerini aşanlar tespit / edilmektedir. Her yağ değişiminde alınan numunelerde çalışmış yağın içinde genel olarak araştırılan elementler şunlardır. Demir (Fe): Motor yağ pompası, mil ve gömlek aşınmasını, Krom (Cr): Piston, segman, yatak ve bazı motorlarda valf aşınmasını, Bakır (Cu): Krank mili gezinti yatağı, turbo-eharger yatakları, şanzıman ve dönüş kavramalarında disk aşınmasını, Alüminyum (Al): Piston ve yatak aşınmasını, ^ Kurşun (Pb): Yatak aşınmasını ve benzin motorlarında yağa yakıt karışmasını, Silisyum (Si): Motora hava sisteminden kirlilik girdiğini, Sodyum (Na): Yakıta su karıştığını, Nikel (Ni): Motorlarada dişliler, miller, subap sisteminin aşındığını Çinko (Zn): Prinç yatak ve burçların aşındığını gösterir. Makinanın genel olarak motor, şanzıman, cer, diferansiyel, hidrolik sistem yağları her yağ değişiminde analiz edilerek, yağın içinde bulunan aşırı element miktarları değerlendirilmek suretiyle ortaya çıkmaya / hazır arıza belirlenebilir ve problemli kısım ağır hasara uğramadan önlemi alınabilir. Yağ analizi ile erken uyarı bakım sisteminde tek bir yağ numunesi ile durumun kritik olup olmadığını anlamak mümkündür. Fakat analizler sürekli yapıldığında henüz bu noktaya gelmeden gerekli tedbirlerin alınması sağlanır. Kontrol periyodları makina üreticisi firmaların yağ değişimi için önerdiği zamanlardır. 1.2.13 Depolama Bakımı Uzun süre iş verilmeyecek makinaların stok veya park alanlarında çalışmadan bekletilmeleri gerektiğinde yapılacak bakımdır. Genel olarak yaz veya kış mevsimlerinde iş verilmeyen mevsimlik çalışan makinalara uygulanır. ( Bakım işlemleri şunlardır; 1. Makina yıkanıp, temizlenir. 2. Lastik tekerlekli makina sehpaya alınır. 3. Akü sökülür, servise alınır. 4. Yakıt deposu boşaltılır. 5. Kuru yağlaması yapılır (greslenir). 6. Açıkta kalan hidrolik sistem silindir rodları kalın yağ ile yağlanır. 7. Motor muayyen zamanlarda (15 günde) çalıştırılarak makina ataşmanları boşta hareket ettirilir. Bu sayede keçe, conta ring gibi metal olmayan sızdırmazlık elemanlarının uzun süre yağsız kalıp, kurumaları ve çatlamaları önlenir. / 378 '- j ''- j

btlts B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 1.3 Nerede Yapılır? Makina üreticisi firmanın talimatları doğrultusunda şantiye sahasında, arazide ve atölyede yapılabilir. 2. MAKİNA BAKIMI VE ENERJİ TASARRUFU İLİŞKİSİ Makine bakımlarının uygun tekniklerle ve eğitilmiş personel tarafından yapılması enerji tasarrufu sağlanması anlamına da gelebilir. Tasarruf edilen enerji aynı zamanda çevrenin daha az kirletilmesidir. Çevre kirliliği ve enerji israfına sebep sadece makine bakımları değildir. İş makinalarında toplam tasarruf için ne yapmak gerekir? 1. Uygun kalitede ve temiz yakıt kullanılması 2. Yakıt ve hava sisteminin ideal yanmayı sağlayacak performansta olması 3. Yağ, yakıt sızıntılarının önlenmesi 4. Makina bakımlarının zamanında yapılması 5. Eksoz sisteminin istenilen koşullarda olması 6. Makinanın tırmanmasını azaltan etkenlerin ortadan kaldırılması (Aşınmış lastik ve palet pabuç tr^nakları) 7 Gereksiz yere ve uzun süre makinanın durduğu yerde çalıştırılmaması 8. Motor ve güç aktarma elemanlarının zamanında revizyon edilmeleri 9. Lüzumsuz frenlemeden kaçınılması, ayarsız frenler 10. Motor ayarlarının ve özellikle yakıt pompası ve enjektör ayarlarının iyi durumda olması 11. İş makinasının yer değiştirmesinin nakil aracına bindirilerek yapılması 12. Makinalann meslek standardında tarif edilen operatör tarafından ve kurallarına uygun kullanılması 13. işe uygun kapasitede makina kullanılması 14. İ^astik hava basınçlarının uygun değerlerde olması gerekir. Enerjinin israf edilmesine sebep olarak şu iki örneği verebiliriz: ÖRNEK 1: Yağ Kaçakları Yapılan bir araştırmada hidrolik sistemlerdeki hidrolik yağ indeksinin, olması gerekenin en az 4 katı bulunması, madeni yağ harcamındaki israfa çarpıcı bir örnektir. Hidrolik sistemlerdeki yağ kaçaklarının damlama sayıları ve zamanlan tek tek sayılarak hidrolik yağın sistemden damlama miktarı çizelgede gösterilmiştir. Hidrolik yağın sistemden damlama miktarı 10 Saniyede 1 Damla 5 Saniyede 1 Damla 1 Saniyede 1 Damla 1 Saniyede 3 Damla Hidrolik yağ kaybı (İt/yıl) 150 300 1500 4500 75 İt. lik hidrolik sisteme yıllık yağ ilavesi (%) 200 400 2000 6000 Hidrolik, Yağ İndeksi = KTY / STK KTY: Bir Senede Kullanılan Toplam Yağ STK: Hidrolik Sistemlerin Toplam Kapasitesi Yağ kaçağı olmayan sistemlerde Hidrolik Yağ İndeksi (HI) = 1 olmalı. Araştırma sonucu sanayi sektörlerindeki hidrolik sistemlerin en iyilerinin ortalaması HI>4 buluntnuştur. Ülkemizdeki iş makinaları parkının eski olması veya başka sebepler nedeniyle makinalann hidrolik sistemlerindeki veya diğer ünitelerindeki yağ harcamı, sanayideki hidrolik sistemlerin harcamlarına yakın olduğu düşünülebilir. 379

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i ÖRNEK 2: Motorin içersindeki kükürt; a) Yanma esnasında oksijenle birleşerek kükürt oksit meydana getirir. b) Yanma neticesinde meydana gelen su, kükürt oksitle birleşerek sülfırik asit oluşur. c) Sülfırik asit, motorun iç aksamında temas ettiği kısımları kemirir, aşındırır. d) Sekmanlarda yapışma ve aşırı yağ tüketimine sebep olur. Kükürt miktarı yakıtın kükürt içeriğine, yakıtın yanma oranına ve motorun yük faktörüne bağlıdır. Su miktarı ise havadaki nem oranına bağlıdır. Dizel motorlarda ideal yanma için en önemli şartlardan birisi yakıt kalitesidir. Motorinin setan sayısı ve kükürt oranı ideal yanmayı gerçekleştirecek değerlerde olmalıdır. Avrupa standartlarına göre setan sayısı 51, ağırlık olarak kükürt oranı % 0.3'ü geçmemelidir. Aliağa Tüpraş rafinerisinde elde edilen motorinin kükürt oranı % 0,7 dir. Ayrıca motorinin içindeki kükürt oranı arttıkça motor yağı değişim periyodları kısalmaktadır. Bu da hava kirliliğinin yanı sıra aynı zamanda fazladan madeni yağ ve enerji harcama demektir. Motorin içersindeki kükürt miktarı yağ değişim süresini etkiler. Yakıttaki Kükürt Miktarı % 0.0 - % 0.5 %0.5-% 1.0 %].()-% 1.5 Tavsiye Edilen Yağ Değişimi Normal Değişim!/2 oranında V* oranında 250 saat 125 saat 62 saat 380

PROAKTIF BAKIM ELEMANLARI LAZERLİ KAPLİN AYARI ve YERİNDE BALANS R. KUBİLAY KÖSE TOPAZ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ MMO, bu bildirideki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda ortaya çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir.»381

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r 1 6-1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z 1 i PROAKTİF BAKIM ELEMANLARI LAZERLİ KAPLIN AYARI ve YERİNDE BALANS R. Kubilay KÖSE ÖZET Arızanın belirlenmesini takiben bir bakım-onarım faaliyeti uygulanır. Yapılan Bakım Onarım faaliyetinin nasıl yapıldığı bugünkü teknolojide sorgulanması gereken bir konudur. İşletme performasını yükseltmeye, kârlılığı artırmaya yönelik çalışmalar yapılırken, bakım onarım faaliyetlerin kapsama alanı dışında bırakılması istenen hedeflere erişimi engelleyecektir. Sağlıklı makinalar ile sorunsuz kaliteli ürün üretilir. Bu nedenle bakımın kalitesi ölçülmelidir. Bunun yöntemi re-aktif bakımdan pro-aktif bakıma geçmektir. 1. GİRİŞ Bakım Onarım Faaliyeti kendi içinde ikiye bölünür. 1. Reaktif Bakım 2. Proaktif Bakım 1.1 Reaktif bakım, Yapılan bakım sonucu, erişilen durumun belgelenmediği bakım faaliyetidir. Bu yöntem uygulandığında, usta,o iş yapıldı diyor ise, o iş yapılmıştır. Teknik kadronun ustaya güveni sonsuzdur. O, rulmanı değiştirdi ise, mükemmel yapmıştır. O kaplin ayarı yaptı ise mükemmel yapmıştır. Makina hala titreşimli çalışıyor ise kesinlikle sorun başka nedenden kaynaklanıyordur. 1.2 Proaktif bakım Yapılan bakım faaliyetinin sonucunun ölçüldüğü ve belgeye geçirildiği yöntemdir. Bakımda kalitenin izlenmesi, doğru elemanın doğru işe yönlendirilmesini sağlar. Bir eleman bir tip işi başarı ile yaparken diğerini yapamıyor olabilir. Taşerondan alınan hizmetin kalitesi ölçülerek sonuçlar kabullerde kullanılır. Uygulama Usta rulmanı değiştirdikten sonra, titreşim analizi ile durum analiz edilir. Bu analiz sonucu limitlerin altına inildi ise yapılan onarım işe yaramıştır. Aksi takdirde sök tak işlemi tekrarlanmalı, sonuç yine olumsuz ise yeni parça kullanılmalıdır. Daha takarken arızaya neden olabilecek bir hata yapılmış olabilir. {Örnek:Rulmanı çekiç vurarak yerine oturtmak} Lazerli Kaplin Ayar cihazı ile kaplin ayarı yapılır. Cihazın ürettiği rapordaki toleranslar, abaklardaki limitler içinde kaldı ise yapılan işlemle olumlu sonuç alınmıştır. Aynı zamanda rapor, nereye ne kadar şim konuldu, makine ne yöne ne kadar oynatıldı bilgilerini de içerir. Bir sonraki kaplin ayarı bir önceki durum bilinerek ve daha hızlı yapılabilir. Yerinde Balans ile, dengeleme işlemi sonucu cihaz tarafından raporlanır. Hedeflenen sınırların altına inilmiş midir, nereye ne kadar ağırlık takılmıştır. Bu bilgiler raporda sunulur. Bir sonraki yerinde dengeleme işleminde bu sonuçlar birlikte değerlendirilir. Sorun şafta çatlak gibi bir problem olabilir. Bu sonuçların izlenmesi ile detay analizler yapılabilir. Proaktif Bakım uygulamaları, Mühendislik hizmetlerini öne çıkaracak, bilginin değer kazanmasını sağlayacaktır. Bakım mühendisleri Çavuşluktan Mühendisliğe geçeceklerdir. 383

1t»'lHL<r "<» B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 2. YERİNDE BALANS Bir cismin kütle dağılışının, bu cismin kendi dönme ekseni etrafında, serbest merkez kaç kuvvetlerinin meydana gelmesine sebep vermeksizin dönebilecek şekilde düzeltilmesine dengeleme denir. Fiziksel olarak malzeme alışverişine olanak tanıyan ortamlarda makinalar sökülmeden yerinde balanslanabilir. Bunun getirişi, işletmedeki duruş zamanını kısaltarak, daha az iş gücü ve daha az parça değişimi ile tasarruf sağlanmasıdır. Dengesizlik problemi bulunan bir fan, normal koşullarda yerinden sökülerek balansa gönderilir.bunun için gerekirse işletme durur. Fan, uzun uğraşlar ile kimi zaman oldukça zahmetli olarak yerinden sökülür, varsa yerine yedeği takılır, yoksa, mümkün olana en yakın balans tezgahında dengesizlik probleminin giderilmesi beklenir. Bu arada, balans tezgahına konan fanın rulmanları ve hatta şaftı sökülür ve tezgah koşullarında sadece FAN dengelenir. Taşıma yöntemi de dengesizlikte aktif rol üstlenir. Herhangi bir sebeple, taşındığı araç üzerinde iyi teraziye alınmayan fan, sarsıntıdan dolayı, tezgahta ne kadar iyi dengelense de, yerine takıldığında tekrar balanssızlık gösterebilecektir. Çoğunlukla balansı alınan parça, yeni rulmanlar ve çeşitli yeni parçalar ile yerine monte edilir. İşletme körlüğünden kaynaklanan Kasnak'ta - Kaplin'de olası balanssızlık kaynaklan göz ardı edilerek fan devreye alınır. Yerinde Balans, yeni üretilen bir parçanın balansının alınması için bir çözüm değildir. Tezgahta Balansı alınan bir parçanın, yerine diğer parçalar ile takıldıktan sonra,kalan balanssızlığı alma, zamanla olacak aşınmalardan kaynaklanan dengesizliği çözmeye yönelik bir tekniktir. 2.1. Arıza Kaynağının Belirlenmesi Makinalar çalışırken belirli titreşimler üretir. Arıza nedeni ile normal olan titreşim seviyesinin yükselmesi, makina ömrünü kısaltacaktır. Bu durumda yapılacak işlem, titreşimin hangi sebepten dolayı artmaya başlandığının analiz edilmesidir. Yapılan incelemede, arıza nedeninin balanssızlık olduğu tespit edilirse, dönen aksamda dengesizliğe sebep verecek koşullar incelenir. 2.2. Balanssızlık (Dengesizlik) Dengesizlik, dönel elemanın öngörülen merkez dışında dönmesinden oluşur. Geometrik merkez ile ağırlık merkezinin bir olmaması bu sonucu verir. Bu farklılık, şaftın dönme devri frekansında yüksek titreşime neden olur. Bu titreşimin genlik değeri dengesizlik arttıkça yükselecektir. f I Kritik hızda çalışan bir makina, dengesizlik varmış gibi işaretler verebilir. Bu nedenle yerinde balans işlemi öncesi BODE (Genlik/RPM, Faz Açısı/RPM) grafikleri alınarak durum kontrol edilmelidir. Aksi takdirde, ön şartlanma ile yapılacak balans işlemlerinden olumlu sonuç alınamayacaktır. 2.3. Balanssızlık Nedenleri Kanatlara düzensiz bir şekilde malzeme sarmış olabilir. Parçanın şaft takılacak merkez işlemesinde, geometrisinde bir hata olabilir. ı Dökümde, görünmeyen noktalarda boşluk kalmış olabilir. ( Kama ve kama yolu uyumsuz olabilir. Çevresel takılı cıvata, pul, pabuç gibi nesnelerde ağırlık farklılıkları olabilir. Isı değişimlerinden malzeme şekil değiştiriyor olabilir. Makina montajından gelen bir problem olabilir. Aşınmalar olmuştur. Su buharı yoğunlaşmıştır. Gözle görülmeyen noktalarda koruma plakaları delinmiş, destek bölgelerine malzeme dolmuş olabilir. Bakımda, balansı bozabilecek yeni parçalar dönen sisteme monte edilmiş olabilir. 384 /

B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Kaynak dolgu işlemi yapılmıştır... Bu ve buna benzer sebepler iyice incelenmelidir. Her titreşim artışında, gözü kapalı olarak direk balans işine yönelmek hatalıdır. Problemin sebebi başka bir fiziksel olay olabilir. Önce analiz işi yapılmalıdır. Sorunun dengesizlik olduğu sonucuna varıldıktan sonra yerinde balans işlemine girilmelidir. 2.4. Yerinde Balansın Getirişi Dönen nesne kendi koşullarında dengelenir. Duruş zamanından, işçilikten, malzemeden tasarruf edilir. Yedek parça problemlerini azaltır. Söküp takma işlemi süresince karşılaşılan diğer sorunları ortadan kaldırır. Hassasiyeti, balans tezgahından daha yüksektir. Çünkü yalnızca rotor değil, aynı rotora bağlanmış tüm parçaların oluşturduğu dönen bütünün balansı alınır. 2.5. Statik Balanssızlık - Dinamik Balanssızlık Yerinde dengeleme sürecinde alınan faz açısı ölçümleri, balanssızlık tipinin belirlenmesini sağlar. Statik Balanssızlık; rotor dönüş ekseninin, ağırlık merkezi eksenine paralel olma halidir. Bu durumda, rotorun her iki yatağında titreşim ve faz açısı değerleri birbirine yakın olacaktır. Dinamik Balanssızlık; En fazla karşılaşılan dengesizlik tipidir. Ağırlık merkezi ekseni ile dönme ekseninin kesişmemesi halidir. Gerek faz açılan, gerekse titreşim değerleri arasında bir benzerlik yoktur. 2.6. Titreşim Analizi ile Balanssızlık Teşhisi Spektrum Grafiğinde: Radyal alınan ölçümlerde, lxrpm frekansında baskın, sabit değişmeyen, kökünde şişme olmayan tepecik. Dalgaformu Grafiğinde: lxrpm periyodunda sinüs deseni Genelde başka arızaların türevi olarak ortaya çıkar. Sorun gerçek balanssızlık ise, Yerinde Balans ile giderilir. RMB*.10U LOAD-100.0 RPM - 1710. (ZMT H» Şekil 1. Balanssızlığa örnek spektrum Şekil 2. Balanssızlığa örnek dalgaformu 385

btlci B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i U SPECTRfi,1 EXflM - IMBflLflNCED TÜRBİNE FROM MULTIPLE MEflSUREMENT POINTS TÜRBİNE 12-N0V-87 TÜRBİNE 12-N0V-87 TLIRBINE 12-N0V-87 -Tlfl 14:24 -TIV 14:21 -TIH 14:20 >- *. TÜRBİNE 12-N0V-87 TÜRBİNE 12-N0V-87 TÜRBİNE 12-N0V-87 FREOUENCY İN ORDER -TOfl 14:25 -TOV 14:29 -TOH 14:30 Şekil 3. Bir makinada farklı noktalardan alınan spektrum grafiklerinde balanssızlık örneği Şekil 4. Bir fanda lxrpm frekansmdaki tepeciğin, yerinde balans ile düşürüldüğü bir örnek Radyal ölçümlerde lxrpm frekansında görünen baskın tepecik, rezonanstan kaynaklanabilir. Radyalde yatay ve dikey alınan ölçümlerde lxrpm frekansı tepeciklerinin faz açılan 90 derece (+/-30) farklı ise, lxrpm frekansmdaki tepeciğin nedeni balanssızlık olacaktır. 90 derece fark, yatay ile dikey ölçüm arasında 90 derece olmasından kaynaklanmaktadır. Dikey Yatay Şekil 5. Yatay ile Dikey ölçüm Eğer Yatay ile Dikey ölçünde, 1 xrpm frekansmdaki kuvvet kolunun faz açısı 0 yada 180 civarında ise lxrpm frekansmdaki tepecik nedeni Rezonanstır 386

btks B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i 3. LAZERLİ KAPLtN AYARI Makinalarda, titreşime neden olan en temel sorun kaplin ayarsızlığıdır. Kaplin Ayarı, her iki tarafta yer alan mil eksenlerinin aynı eksen çizgisine getirilmesi anlamını taşır. GRR,-IA hmm Önce Sonra Şekil:6- Kaplin ayarı öncesi ve Sonrası Ayarsızlık, ofset ve açısal kaçıklıkların bir bütünüdür. Şekil:7- Ofset Kaçıklık Şekil:8- Açısal Kaçıklık Genelde sanayide uygulanan ayarlar, kaplinden kapline gönye ve sentil çakısı ile gözle yapılmaktadır. Bu işlemde, mil ile kaplinin mükemmel bağlandığı varsayılmaktadır. Ancak büyük oranda bu işlemlerde hata yapılmaktadır. Hatalı monte edilen kaplinler kendi aralarında çok iyi ayarlansa da milden mile eksen ayarsızlığı oluşmaktadır. Bu nedenle, eksen ayan amaçlı ölçümler milden mile yapılmalıdır. Şekil-9'da görüleceği üzere, kaplinden kapline yapılan ayarlar, kaplinin mile motajının mükemmel olduğu, kaplin gövdesinde açılan deliğin mükemmel ve tam ekseninde delindiği, milin kaplin takılan ucunun eğik olmadığı gibi varsayımların hatalı olacağını göstermektedir. Belirtilen nedenlerden dolayı, Kaplin Ayarı Milden Mile yapılmalıdır. Çünkü asıl hedeflenen, her iki milin aynı eksene çekilmesidir.milden mile yapılan ayar sonrası, sentil çakısı ve gönye ile yapılan kontrollerde bir problem belirlenir ise bunun anlamı kaplinin hatalı olduğudur. Bu durumda yapılacak, yeni bir kaplinin takılması olmalıdır. Bu nedenle Lazerli Kaplin Ayar donanımları milden mile takılarak kullanılır. 387

btlts B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s i Runnut Concorni. 14 Şekil:9- Hatalı kaplin montaj örnekleri Ancak sanayide karşılaşılan sorun, kaplinin köküne kadar çakılması ve milde erişilecek yer kalmamasıdır. Bu bir sorundur. Proje ve montaj aşamasında, mil üzerinde 20 mm kadar bir alan boş bırakılmalıdır ki, doğru ayarlar yapılabilsin. Şekil: 10- Lazerli Kaplin Ayar kafalarının mile tutturulmuş şekli. Şekü-11 Makine üzerine monte edilmiş çift, hafızalı, şarj lı lazer kafa örneği Eksen kaçıklığı, rulmanların ve kaplinlerin daha hızlı aşınmasına neden olduğu gibi, tahrik eden motorun karşı kuvvet nedeni ile daha fazla enerji sarf etmesine neden olmaktadır. Yapılan örnek çalışmalarda, Kaplin ayarı sonrası motorun çektiği akımlarda ortalama 2 Amper azalma olduğu şeklindedir.sürekli çalışan pompada 2 Amper tasarruf yılda yaklaşık 1,600 $ tasarruf anlamına gelmektedir. Eğer o işletmede 50 pompa var ise. sadece enerjiden yıllık tasarruf 80,000 $ seviyesine ulaşacaktır. Bu örnek, Kaplin Ayarı donanıma yapılacak yatırımın geri dönüşünün ne kadar kısa sürede gerçekleşeceğini göstermektedir. 388

M.. -«'SOM btrs B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i s 50 Pompada 1 pompa = $1,600/yıl 50 pompa $80,000 /yıl Şekil-12 1 pompada 1,600 $/yıl, 50 pompada 80,000 $/yıl tasarruf anlamına gelir. Şekil-13 Cihaz ekranından makine hareketi izlenir 3.1. Titreşim Analizi ile Kaplin Ayarsızlığının Teşhisi Kaplin Ayarsızlığı; Eksen kaçıklığı, kasıntı adları ile de anılmaktadır. Spektrum Grafiğinde: Radyal alınan ölçümlerde, lx 2x 3x RPM frekansında tepecikler. 2x yada 3x RPM frekansındaki tepecik, lxrpm frekansı tepeciğin yansını geçmelidir. Dalgaformu Grafiğinde: lxrpm periyodunda deve hörgücü deseni Kaplin ayarsızlığı bir eksenel kaçıklık sorunudur. Milden mile tutturulacak Lazerli ayar cihazlan ile giderilir. Hatalı rulman montajı, eğik şaft, yalpalı montaj, milde çatlak, makine üzerindeki gerilmeler, topal ayak gibi sorunlar benzer işaretleri verir. 389

btks B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r ] 1 6-1 9 E k j m 2 0 0 3 - D e n i z l i Şekil 14. Spektrumda kaçıklık işareti Şekil 15. Dalgaformunda kıçıklık işareti EX»1 - MISALIGNED LUBE OIL PUTF *Z SPECTRA FROM MULTIPLE MEfiSUREMENT P0INT5 JL. Jl LUBE PMP 2-MIV 26-0CT-B7 1B:43.. A. LUBE Pt*> 2-flIH 26-0CT-87 10:42 LUBE FTP 2-MOO 26-0CT-87 10:41 JÜI A. LUBE mp 2-MOV ^_ 26-0CT-87 10:40 JW Tu i_uöt- rrr* C-I'IUM 26-0CT-87 10:39. J e 4 6 8 10 12 14 16 18 20 FUEOUENCY İN ORDER Freq: 59.50 Order: 2.010 Spec:.640 Şekil 16. Makinaya ait çok noktadan alınan spektrumlarda kasıntı işareti Kaplin ayarsızlığında, kaplin etrafındaki yataklardan aynı yönde eksenel alınan ölçümlerde lxrpm frekansındaki faz açısı farkının 180 derece olması beklenir. 4. SONUÇ 0 Makinalarda yapılan onarımlar, gerçekten olması gerektiği şekilde mi sonuçlanmaktadır? Bakımın kalitesi belirlenmekte midir? Yoksa yapılan bakımın sonucunun mükemmel olduğu varsayımı ile makinalar devreye mi alınmaktadır. Bu sorgulama yapılmadığı sürece, onarım hakkında bir şekilde, usta çırak usulü tecrübe deneyim kazanan personelin, dediği ile kalınır. Usta diyorsa doğrudur. Tabi ki bu yaklaşım Mühendislik kültürüne yakışmaz. Bu nedenle, işletmelerde bakım gruplarında kendi tabirleri ile çavuşluk yaptıklarını ifade eden Mühendisler, öğrenimi gördükleri teknikleri uygulamaya koymalıdırlar. Belki o usta 30 yıldır hatalı iş yapıyordur. Yada kayda geçmeyen, deneme yanılma ile öğrendiği, bir deneyimi vardır. O emekli olunca tecrübesini de yanında götürür. Bu birikim kayda geçirilmeli, verilere dönüştürülmelidir. Kaplin Ayarı olması gerektiği şekilde mi yapılmış mıdır? Yerinde Balans ile istenilen hedeflere ulaşılmış mıdır? Rulman doğru değiştirilmiş midir? Veri "DATA" temin etmeden nasıl sonuca erişilir. 390

Ilın 4k "lif l^'^ni B a k ı m T e k n o l o j i l e r i K o n g r e s i v e S e r g i -s İ 1 6 1 9 E k i m 2 0 0 3 - D e n i z l i Bir öğrencinin çok çalışıp girdiği bir sınavda zayıf not aldığını düşünelim. Bunun anlamı, ya o konuya o öğrencinin uzak olduğu, kavrayamadığı yada o an psikolojik bir nedenle kendini veremediği için sorulan cevaplandıramadığı olacaktır. Bakım grubundaki bir personelde bütün gayreti ile onarımı gerçekleştirmeye çalışır. Ancak, bu, onarımın tam anlamı ile yapılıp yapılmadığına dair bir kriter olmayacaktır. Sonuç önemlidir. Ölçülmelidir. Bakım öncesi durum ile bakım sonrası durum,o bakıma yönelik kriterleri taşıyan metotlar ile ölçülüp kayda geçirilmeli, karşılaştırma yapılarak Bakımın Kalitesi Belirlenmelidir. Rekatif Bakım yerine Proaktif Bakım yaklaşımı uygulanmalıdır. 5. KAYNAKLAR 1 Emerson Process Management / CSI Division-USA, Çeşitli Teknik dokümanları 2 TOPAZ Ltd Şti Çeşitli teknik dokümanları 391

GEDİK DÖKÜM ve VANA SANAYİ ve TİCARET A.Ş. Yayalar Cad. No: 78 34916 Pendik / İSTANBUL Tel. :(0 216)307 12 62(Pbx) Fax : (0 216) 307 28 68-69 E-mail : termo@gedikdokum.com Web : www.gedikdokum.com ŞİRKETİMİZ BİR GEDİK HOLDİNG A.Ş. KURULUŞUDUR. ADANA BÖLGE : Tel. :0322 458 51 54 Fax : 0322 458 51 54 ANKARA BÖLGE : Tel.: 0312 231 57 50 Fax: 0312 231 56 59 BURSA BÖLGE : Tel.: 0224 235 66 86 Fax: 0224 235 45 56 İZMİR BÖLGE : Tel.: 0232 436 11 75 Fax: 0232 436 15 24 ÇORLU BÖLGE : Mobil Tel.: 0542 214 87 46

Gedik Kaynak Teknolojisi GeKa Kaynak Elektrodları ve Telleri Böhler Kaynak Elektrodları GeKaTek Tamir ve Bakım Elektrodları ve Telleri Fronius Gazaltı Kaynak Makinaları ve Kaynak Redresörleri Utp Kaynak Elektrodları ve Kaynak Telleri Thyssen Kaynak Elektrodları, Telleri ve Tozları Mase Dizel Kaynak Jeneratörleri Binzel Kaynak Torçları ve Ekipmanları Speedglass Kaynak Maskeleri i i Rutil Tip Elektrodlar Selülozik Tip Elektrodlar Bazik Tip Elektrodları Az Alaşımlı Bazik Tip Elektrodlar Özel Bazik Tip Elektrodlar Sıcağa Dayanıklı Elektrodlar Paslanmaz Çelik Elektrodlar Dökme Demir Elektrodlar Oluk Açma ve Kesme Elektrodları Sert Dolgu Elektrodları Takım Çeliği Elektrodları Demir Dışı Kaynak Elektrodları Sert Lehim Oksiasetilen Kaynak Çubukları Rutil, Bazik ve Sert Dolgu Özlü Telleri Gazaltı Kaynak Telleri Tozaltı Kaynak Telleri Tozaltı Kaynak Tozları \l GEDİK Kaynak Sanayi ve Ticaret A.Ş. Ankara Cad. No: 28 Pendik 81520 istanbul TÜRKİYE Tel: 0 216 378 50 00 (Pbx) Fax: 0 216 378 21 24-378 20 44 E-mail: gedik@gedik.com.tr www.gedik.com.tr