Volan Balans Dengesizliğinin Traktör Titreşimine Etkisinin Colormap ve Order Analizi ile Tespit Edilmesi

Abstract

Seri üretim traktörleri üzerinde ilk fark 1500-2000 devir arası belirgin bir sallama ve rahatsız edici bir salgı durumu gözlemlenmiştir. Bu titreşimin görüldüğü ve görülmediği 2 traktör üzerinde karşılaştırma yapmaya başlanmıştır. Titreşimin meydana geldiği durumda traktör olduğu yerde, herhangi bir komponent devrede ya da değil fark etmeksizin, devir taraması yapıldığında belirgin olarak hissedildiği ortaya çıkmıştır. Devir taraması yapıldığında ortaya çıkmasından yola çıkarak colormap ve order analizi ile sonuca gidebileceğimiz fikri tarafımızda oluşmuştur. Traktörler üzerinde 2 adet titreşim sensörü ve 2 adet takometre traktör gövdesi üzerinde konumlandırılmış ve veri toplanmıştır. Yapılan çalışmada 1. Order üzerinde bir titreşim farklılığının olduğu görülmüştür. Motorla aynı order üzerinde çalışan parçalar tasarım ekibiyle birlikte çalışılarak listelenmiştir. Komponent bazlı harita çıkarılmıştır. Bu listede, salgıyı yaratacak kütleye sahip ve deneyimlerimize dayanarak yoğunlaştığımız parçalar olmuştur. Bu parçalar krank kasnağı, krank mili, volan ve baskı balatadan oluşmaktadır. Tasarım ekibi tarafından ilgili parçalardan volanın üretici firmasının yakın zamanda değiştirilerek A-Volan’a geçildiği ve önceden B-Volan olarak üretildiği belirtilmiştir. Traktörler üzerinde titreşimin görüldüğü ve görülmediği farklılığı bu şekilde açıklığa kavuşmuştur. Çalışma yapılan 16 traktör üzerinde olduğu yerde, herhangi bir viteste ya da herhangi bir sistemin çalışıp çalışmamasından bağımsız olarak devir taraması sırasında veri toplayarak karşılaştırma yapmaya karar verilmiştir. Devir saati ve titreşim sonuçları analiz edildiği zaman net bir şekilde farkı gözlemlenmeye başlamıştır. Bu çalışma ilgili verilerin işlenerek aynı zamanda fiziki olarak karşılaştırılarak titreşim kaynağının belirlenmesini içermektedir.

Keywords

• Colormap; NVH
• Order Analizi
• Titreşim; Traktör
• Volan

Detection of the Effect of Flywheel Imbalance on Tractor Vibration Using Colormap and Order Analysis

Abstract

A noticeable vibration and disturbing oscillation were observed between 1500–2000 RPM on serial production tractors. A comparative study was initiated on two tractors that one exhibiting the vibration and one not. It was found that the vibration was clearly felt during RPM sweep tests, regardless of whether any components were active or inactive, and even when the tractor was stationary. Based on the fact that the vibration emerged during RPM sweeps, we hypothesized that colormap and order analysis could lead us to the root cause. Two accelerometers and two tachometers were mounted on the tractor body to collect data. The analysis revealed a difference in vibration at the 1st order. Components operating at the same order as the engine were listed in collaboration with the design team. A component-based vibration map was created, focusing on parts with sufficient mass to cause oscillation, based on our experience. These parts included the crank pulley, crankshaft, flywheel, and clutch pack. The design team indicated that the flywheel manufacturer had recently changed from B-Flywheel to A-Flywheel. This change explained the difference between tractors with and without the vibration issue. A total of 16 tractors were tested, collecting data during RPM sweeps regardless of gear position or system activity. The analysis of RPM and vibration data revealed a clear distinction. This study involves post processing the collected data and physically comparing components to identify the source of the vibration.

Keywords

• Colormap
• NVH
• Order Analysis
• Vibration
• Tractor
• Flywheel.

References

1. Ewins, D. J. (2010). Control of vibration and resonance in aero engines and rotating machinery–An overview. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 87(9), 504–510. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2010.06.007
2. Svendsen, M. N., Krenk, S., & Høgsberg, J. (2011). Resonant vibration control of rotating beams. Journal of Sound and Vibration, 330(9), 1877–1890. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2010.11.019
3. Uslugil, Y. (2014). Dizel motorlarında çift kütleli volan kullanımı ve ilk çalıştırma gürültüsüne etkilerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
4. Gülseven, H. C., & Özdemir, V. (t.y.). Design and analysis of four cylinder diesel engine balancer. [Yayın bilgisi eksik]
5. Gürsel, M. (2008). Mekanik sistemlerin balanslanması. Tesisat Dergisi, (156), Aralık.
6. Güney, A., & Özlü, F. (2000). Motorlu taşıt gürültüsü ve azaltma yöntemleri. Mühendis ve Makina, 41, 22–29.
7. Siemens PLM Software. (t.y.). Simcenter Testlab. https://plm.sw.siemens.com/en-US/simcenter/physical-testing/testlab/
8. Siemens Community. (t.y.). Order tracking: Fixed sampling versus synchronous sampling. https://community.sw.siemens.com/s/article/order-tracking-fixed-sampling-versus-synchronous-sampling

9. ResearchGate. (t.y.). Motor Devir ve Yükünün Titreşim ve Gürültü Emisyonuna Olan Etkisinin İncelenmesi. https://www.researchgate.net/publication/325820657_Motor_Devir_ve_Yukunun_Titresim_ve_Gurultu_Emisyonuna_Olan_Etkisinin_Incelenmesi