Bir eksantrik pres çalışırken koç (ram), strok boyunca sürekli ivmelenir, yavaşlar, malzemeye temas eder, şekillendirme yapar ve geri döner. Bu hareket; makine sağlığı, kalıp durumu ve süreç kalitesi hakkında son derece zengin bilgi taşır. Koça monte edilen bir 3-eksen ivme ölçer ile her stroku bir “dijital imzaya” dönüştürmek mümkündür.
ODR Nedir? Saniyede Kaç Ölçüm Yapılır?
ODR (Output Data Rate — Çıkış Veri Hızı), bir ivme ölçerin saniyede kaç örnekleme yaptığını ifade eder. Örneğin 3.200 Hz ODR’de cihaz saniyede 3.200 ivme değeri üretir. Nyquist-Shannon örnekleme teoremi gereği, belirli bir frekansı doğru yakalayabilmek için ODR’nin o frekansın en az iki katı olması gerekir. Dolayısıyla 3.200 Hz ODR → maksimum 1.600 Hz analiz bandı demektir.
Koç üzerindeki ivme sinyalinin frekans içeriği geniş bir spektrum kapsar:
- 0,1–25 Hz: Krank kinematığı — SPM sayımı, BDC/TDC (alt/üst ölü nokta) tespiti
- 50–500 Hz: Temas ve şekillendirme bölgesi — snap-through darbesi, işleme kuvveti etkisi
- 500–1.600 Hz: Erken mekanik arıza öncüleri — mekanik gevşeklik, dişli mesh harmonikleri
- >1.600 Hz: Yatak geçiş frekansları — bu bant için yüksek ODR’li sensör gereklidir
Bir Strokta Kaç Veri Noktası Toplanır?
Bir strokun süresi (sn) = 60 / SPM formülüyle hesaplanır. Aşağıda farklı hız ve ODR kombinasyonlarında strok başına düşen veri noktası sayısı verilmektedir (3 eksen için bu değerleri 3 ile çarpın):
| SPM | Strok Süresi | 3.200 Hz ODR’de | 25.600 Hz ODR’de |
|---|---|---|---|
| 50 | 1,20 sn | ~3.840 nokta | ~30.720 nokta |
| 100 | 0,60 sn | ~1.920 nokta | ~15.360 nokta |
| 200 | 0,30 sn | ~960 nokta | ~7.680 nokta |
| 400 | 0,15 sn | ~480 nokta | ~3.840 nokta |
Yani 100 SPM’de çalışan bir preste, 25.600 Hz ODR’li bir ivme ölçer tek strokta 3 eksen dahil yaklaşık 46.000 veri noktası üretir. Her strok bu kadar veri içerdiğinde, “stroktan stroka ne değişti?” sorusu son derece hassas biçimde yanıtlanabilir.
İvme Verisinden Çıkarılabilecek Analizler
Akademik literatür ve endüstriyel saha çalışmaları, pres koçuna monte edilmiş tek bir 3-eksen yüksek örnekleme hızlı ivme ölçerin 30’dan fazla farklı tespit ve izleme fonksiyonunu desteklediğini göstermektedir.
1. Süreç İzleme
SPM Sayımı: Z-eksenindeki periyodik ivme piklerinden anlık ve ortalama SPM hesaplanır. Hedef değerden sapma, kapasite kaybı veya fren/debriyaj sorununa işaret eder.
BDC/TDC Tespiti: Ram’ın alt ve üst ölü noktaları, Z-ivmesinin işaret değiştirme noktalarından belirlenerek her strok zaman damgalanır.
Boş Vuruş Tespiti: Sac beslenmediğinde temas fazındaki ivme enerjisi belirgin biçimde düşer. Bu “enerji boşluğu” otomatik alarm kaynağıdır.
Vuruş-Vuruş Tekrarlanabilirlik: Her strokun ivme imzası referansla karşılaştırılır. Sapma büyüklüğü iş kalitesi ve süreç istikrarını doğrudan yansıtır.
2. Kalıp Sağlığı
Snap-Through (Ters Yük) Şiddeti: Blanking ve delme işlemlerinde malzeme kopuşu anında pres çerçevesi yay gibi geri tepip koçta kısa süreli (1–20 ms) yüksek-g negatif darbe oluşturur. Bu darbenin büyüklüğü izlendiğinde drivetrain hasarına giden ters tonaj erken fark edilir.
Çift Vuruş (Double-Hit) Tespiti: Tek strok içinde iki ayrı tepe, slug geri çekilmesi ya da besleme hatasını işaret eder. Zamanında tespit edilmezse kalıp ciddi hasar görebilir.
Takım Kırılması: Punch veya die kırıldığında ivme sinyalinde ani spektral değişim ve yüksek kurtosis (basıklık değeri) sıçraması gözlemlenir. Strok içi RMS’nin 3 standart sapma üstüne çıkması alarm üretir.
Slug Sıkışması ve Yanlış Besleme: Temas fazındaki anormal ikincil darbeler ve faz kaymaları, besleme hatası belirtisi olarak otomatik sınıflandırılabilir.
3. Makine Sağlığı
ISO 20816 Titreşim Şiddeti: İvme verisi integral edilerek hız sinyaline dönüştürülür. 10–1.000 Hz bandındaki RMS hız değeri ISO 20816-3 standart zonlarına göre değerlendirilir:
- Zon A: ≤1,4 mm/s → yeni makine / mükemmel durum
- Zon B: 1,4–2,8 mm/s → kabul edilebilir
- Zon C: 2,8–4,5 mm/s → yakın bakım gerekli
- Zon D: >4,5 mm/s → acil müdahale
Gib Aşınması: Yıpranmış kızak yüzeyleri altında ram ekseninden sapma yaşanır. X ve Y eksenlerinin Z’ye oranı izlenerek lateral/aksiyel artış gib aşınmasına işaret eder.
Mekanik Gevşeklik: Pitman, krank pimi veya bağlantı boşluğu artarsa devir harmoniklerinde (0,5×–2× RPM) gürültü zemini yükselir. Bu patern ciddi hasardan çok önce fark edilebilir.
Volan/Mil Dengesizliği: 1× devir frekansında baskın bir pik, volan veya krank mil dengesizliğine işaret eder.
Fren Aşınma Proxy’si: Durdurma komutundan SPM = 0’a düşüş süresi izlenerek debriyaj-fren balatasının aşınması dolaylı olarak takip edilir.
4. Tahminsel Bakım ve Anomali Tespiti
Anomali Skoru: Makine kendi normal imzasını öğrendikten sonra, her yeni strok bu referansla karşılaştırılır. Sapma büyüklüğü sürekli hesaplanan bir Sağlık Skoru olarak izlenir.
Frekans Bandı Enerji Trendi: Belirli bantlardaki enerji zamanla artıyorsa, kalıp aşınması ya da mekanik bileşen yorulması erken uyarısı alınır.
Kalan Ömür Tahmini (RUL): Sağlık skoru eğrisi belirli bir eşiğe ne zaman ulaşacak? Bu sorunun yanıtı planlanmamış duruşlar yerine planlı bakım imkânı sağlar.
OEE Proxy Hesaplama: SPM boşlukları (Availability), gerçek/hedef SPM oranı (Performance) ve imza sapma oranı (Quality proxy) birleştirilerek OEE tahmini yapılabilir.
Üç Eksen Neden Kritik?
Tek eksenli ölçüm yalnızca koç hareket yönündeki (Z ekseni) bilgiyi verir. 3 eksen ölçümde ise pres çerçevesinin yapısal tepkisi, lateral kuvvetler ve eksen bazlı asimetriler de yakalanır. Gib aşınması, tie-rod gevşemesi ve volan dengesizliği analizleri X ve Y eksenlerindeki bilgi olmadan doğru biçimde yapılamaz.
Sonuç
Bir pres koçuna takılan 3-eksen yüksek ODR’li ivme ölçer, her strokta yüzlerce ila binlerce veri noktası toplar. Bu veri; süreç izleme, kalıp sağlığı, makine sağlığı ve tahminsel bakım başlıklarında 30’dan fazla farklı analiz ve tespit fonksiyonunu destekler. Tonaj sensörü veya krank enkoderi gibi ek donanımlar bazı analizleri güçlendirse de, yalnızca ivme ölçerle bile pres atölyesi için anlamlı bir erken uyarı sistemi kurulabilir.
Önemli olan: ölçmeden karar vermemek.
ImpactIQ’nun Dual-Sensing Technology’si — aynı anda 3 kanal (±16g / ±64g / ±200g) — bu analiz yelpazesinin tamamını tek bir cihazla karşılamak için tasarlanmıştır. Daha fazla bilgi için ImpactIQ ürün sayfasını inceleyebilir ya da demo talep edebilirsiniz.