Takım tezgâhlarının dinamik cevabına titreşim takozunun etkisi

Öz

Titreşim kuvvetlerinin makineye veya temele iletimini azaltmak için titreşim yalıtım sistemi uygulanır. Makinelerden kaynaklanan titreşimler, çevreye yayılabilir ve aynı yerdeki veya komşu yerleşim alanlarındaki çalışanları ve diğer hassas makineleri olumsuz etkileyebilir. Bu çalışmada, takım tezgâhlarının zemin titreşim problemini azaltmak amacıyla titreşim sönümleyicilerin tezgâh zemin yalıtımına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Takım tezgâhlarının dinamik cevabına titreşim takozunun etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, takım tezgâhlarının zemin yalıtımında titreşim takozu kullanılmasının, zemine iletilen titreşimlerin azaltılmasında etkili olduğunu göstermiştir. Titreşim takozu, zemine iletilen titreşimleri önemli ölçüde azaltmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar, titreşim yalıtım elemanı olarak önerilen izolatörün uygulanabilirliğini ve geçerliliğini doğrulamaktadır. İzolatör, takım tezgâhlarının zemin titreşimini verimli bir şekilde en aza indirebileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Takım tezgâhı
• Titreşim takozu
• Sönümleme
• Zemin yalıtımı

The effect of vibration isolator on the dynamic response of machine tools

Abstract

Vibration isolation system is applied to reduce the transmission of vibration forces to the machine or foundation. Vibrations from machinery can spread to the environment and adversely affect workers and other sensitive machinery in the same or adjacent residential areas. In this study, the effect of vibration dampers on the machine floor insulation was investigated experimentally in order to reduce the ground vibration problem of machine tools. The effect of vibration isolator on the dynamic response of machine tools was investigated. The results showed that the use of vibration isolators in the ground insulation of machine tools is effective in reducing the vibrations transmitted to the ground. The vibration isolator has significantly reduced the vibrations transmitted to the ground. The experimental results obtained confirm the applicability and validity of the proposed isolator as a vibration isolation element. The isolator has demonstrated that machine tools can effectively minimize ground vibration.

Keywords

• Machine tool
• Vibration isolator
• Damping
• Ground insulation

Kaynakça

1. [1] Küçükrendeci İ. “Endüstriyel uygulamalar için alternatif mekanik titreşim yalıtım elemanı tasarımı”. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(2), 929-936, 2018.
2. [2] Şengün N, Altındağ R, Demirdağ S. “Dairesel testerelerle kesme işleminde testere devir sayısının ve gürültü seviyesi değişimlerinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), 121-126, 2013.
3. [3] Rao SS. Mechanical Vibration. 4nd ed. New Jersey, USA, Pearson Prentice Hall, 2004.
4. [4] Bayraktar M, Tahtalı M. “Raylı taşıtlarda dinamik hareketler ve titreşim azaltma yöntemlerinin incelenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(1), 9-20, 2020.
5. [5] Baytemir OY, Ciğercioğlu E, Özgen GO. “Hareketli platforma entegre edilen bir mekanik sistem için optimum pasif titreşim izolatörü sayısının belirlenmesi”. SAVTEK 2012 Altıncı Savunma Teknolojileri Kongresi, Ankara, Türkiye, 20-22 Haziran 2012.
6. [6] Krishnamoorthy A, Jayavel M. “Design and analysis of vibration isolation pad of a heavy load machine and to perform the progressive rate frequency analysis”. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 12(16), 4709-4716, 2017.
7. [7] Wang G, Dong Z. “Design optimization of low impact transmission foundation for forging hammers”. Engineering Computations: International Journal for Computer-Aided Engineering and Software, 23(2), 166-186, 2006.
8. [8] Kumar J, Boora V. “Dynamic response of a machine foundation in combination with spring mounting base and rubber pad”. Geotech Geol Engineering, 27, 379-389, 2009.

9. [9] Mori K, Kono D, Yamaji I, Matsubara A. “Modeling of viscoelastic damper for reduction in low frequency residual vibration in machine tools”. Precision Engineering, 50, 313-319, 2017.
10. [10] Mori K, Kono D, Yamaji I, Matsubara A. “Vibration reduction of machine tool using viscoelastic damper support”. Procedia CIRP, 46, 448-451, 2016.
11. [11] Guo M, Li B, Yang J, Li W, Liang SY. “Active piezoelectric vibration isolation system of machine tools”. ICEEM 2015 International Conference on Electrical, Electronics and Mechatronics, Phuket, Tayland, 20-21 December 2015.
12. [12] Karabulut A, Köken A. “Titreşim takozunun giyotin makas tezgâhında, titreşim yalıtımına etkisinin araştırılması”. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(3), 210-216, 2020.
13. [13] Öztürk T, Öztürk Z. “Vibration absorption and isolation in dynamically loaded foundations”. The 14th World Conference on Earthquake Engineering, Beijing, China, 12-17 October 2008.
14. [14] Łatas W. “Optimal positions of translational vibration absorbers in vibroisolation of mechanical pres”. DYNKON 2019 MATEC Web of Conferences, Kombornia, Polonya, 22-24 May 2019.
15. [15] Okwudire C.E, Lee J. “Minimization of the residual vibrations of ultra-precision manufacturing machines via optimal placement of vibration isolators”. Precision Engineering, 37, 425-432, 2013.
16. [16] Jia F, Xu FY. “Combined vibration isolator of disc springs for closed high-speed precision press: design and experiments”. Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, 38(4), 465-485, 2014.
17. [17] Kawamura S, Ito S, Yoshida T, Minamoto H. “Isolation effect of a dynamic damper and a trench on ground vibration caused by a construction machine”. Applied Acoustics, 72, 151–156, 2011.
18. [18] Zhu SJ, Zheng YF, Fu YM. “Analysis of non-linear dynamics of a two-degree-of-freedom vibration system with nonlinear damping and non-linear spring”. Journal of Sound and Vibration, 271, 15-24, 2004.
19. [19] Saberi S, Fischer J, Stockinger M, Tikal R, Afsharnia R. “Theoretical and experimental investigations of mechanical vibrations of hot hammer forging”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 114, 3037-3045, 2021.
20. [20] Liu Y, Shu Y, Hu W, Zhao X, Xu Z. “Active vibration control of a mechanical servo high-speed fine-blanking press”. Journal of Mechanical Engineering, 67(9), 445-457, 2021.