RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ “Hasar Servisi ve Underwriterlar İçin Mühendislik Branşı Risk ve Hasar Değerlendirmeleri” Sayı: 2015/02 2015 Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi Şubat 2015 Risk ve Mühendislik Grubu Bülteni
1
RİSK DEĞERLENDİRME
BÜLTENİ “Hasar Servisi ve Underwriterlar İçin
Mühendislik Branşı Risk ve Hasar
Değerlendirmeleri”
Sayı: 2015/02
2015
Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi
Şubat 2015 Risk ve Mühendislik Grubu Bülteni
2
RULMANLAR
Bugün silindirik ve bilyalı rulmanlar hayatımızın her alanında ve hemen hemen dönme hareketi
yapan bütün mekanik aksamlar da kullanılmaktadır. Trenlerde, bisikletlerde, dişçi aletlerinde, hava
yollarında, elektronik aletlerde, bilgisayarlarda ve aklınıza gelmeyen birçok yerde kullanılmaktadır.
Rulman yatak ve bilye kullanımlarına birkaç güncel örnek vermek gerekirse;
- Günümüzde bir otomobilde ortalama olarak 100-150 adet rulman kullanılmaktadır.
- Tükenmez kalem 1943 yılında Macar gazeteci Lazzlo Biro ve kimyacı erkek kardeşi Georg
tarafından icat edildi. Bu kalemin ucunda küçük bir bilye bulunuyordu. Bilye mürekkep deposunu
kapatmakla birlikte yazarken kâğıda mürekkep akışını engellemiyordu. O tarihten sonra Biro
kalemleri seri olarak üretilmeye başladı.
- Bilgisayar'ın sabit sürücüsünü merkezindeki küçük bir motor döndürür. Küçük, hassas rulmanlar
motorun çok az bir sürtünme ile hızla dönmesini sağlar. Yine de dönerken az da bir ses
çıkartırlar. Bu da diskin üzerine depolanan verilerin yoğunluğunu kısıtlar. IBM gibi birkaç şirket
bu sesi ortadan kaldırmak için daha sessiz olan yağlı rulmanlardan yararlanma yoluna gitmekte.
Bu rulmanlarda bilye yerine yağ bulunuyor.
- Roll-on deodorant ve sprey şişelerinde sıvı akışı rulmanlarla kontrol edilir. Bilye, üretim
aşamasında aynı çaptaki bir ağıza sıkıştırılır. Ancak bilye üzerindeki basınç hafifçe dönmesini
sağlayınca bir miktar sıvıyı çeker.
- Şehir merkezinde yaşayan bir insan evinden çıktıktan sonraki ilk 30 saniye içerisinde yaklaşık
olarak 5000 adet rulmanla karşılaşır biz bunları fark etmesek de çevremizdeki hemen hemen
her dönen hareketli mekanik aletin içerisinde hatta elektronik aletlerde ve bilgisayarlarda bile
rulman kullanılmaktadır.
3
RULMANLARIN TARİHÇESİ
Bir nesnenin ahşap direkler üzerinde kaydırılması
ile yapılan döner yataklama örnekleri tekerleğin icadından
bile eski tarihlere dayanmakta olsa da modern teoride
Mısır uygarlığının kızaklar üzerine koydukları dairesel
ahşap kalaslar ile kaymalı tip yatakları ilk defa kullandıkları
sıkça dile getirilir.
Büyük boyutlardaki kayaların kızaklar
üzerinde kayan ahşap bloklar üzerinde taşınması ve
bu esnada işçiler tarafından sistemin bir çeşit sıvı ile
yağlandığı Djehutihotep mezar kalıntılarındaki duvar
resimlerinde tasvir edilmektedir.
Döner yataklamaya ilişkin bilinen en erken kalıntı,
Nemi Roma Gemisinde(Roma imparatoru Caligula
tarafından MS. 1. yy da Nemi de yaptırılan gemiler) İtalya
daki Nemi gölünde bulunmuştur.
4
Leonardo Da vinci rulmanın birleştirilmiş çizimini
1500 yılında helikopter dizaynın da kullanmıştır. Bu çizimler
havacılıkta rulmanın kullanıldığı bilinen ilk çizimlerdir. Fakat
Agostino Ramelli yayınlanan ilk çizimlerinin sahibidir.
Rulman içerisindeki bilyalar ve masuraların birbirine
temasında ötürü oluşan sürtünme kuvvetleri kafesler yardımı
ile önlenebilir. Kafesli rulmanlara ilişkin ilk çizimler 17. Yy da
Galileo tarafından yapılmıştır.
İlk kafesli rulman herologist (saat ve zaman bilimci)
John Herison tarafından 1740ların ortasında icat ettiği deniz
kronometresi (Marine Time Keeper H3) için yapılmıştır. Bu
rulmanlar sınırlı bir salınıma izin verse de. Harrison bu
rulmanları ilk çağdaş düzenleyici mekanik saat örneklerinde
de kullanılmıştır.
ENDÜSTRİYEL ÇAĞDA RULMANLAR
Bilyeli rulmanlar için ilk dizaynı yapan ve aynı zamanda bir demirci ustası ve mucit olan Philip
Waugan tarafından 1794 yılında Carmarthen de ilk patent alınmıştır.
İlk modern bilyeli rulman dizaynı bir aks etrafına montajı yapılmış bilyelerden oluşmaktadır.
Rulmanlar endüstriyel devrimin gelişmesinde çok önemli bir yere sahiptir özellikle tekerlek aks
bağlantılarında sürtünme kuvvetinin büyük oranlarda azalmasını sağlamışlardır.
İlk kaymalı yataklar genellikle ahşap malzemeden imal edilirlerdi. Sonraları ahşap yatakların
yerin bronz yataklar aldı.
Günümüze kadar içlerinde seramik kristal cam çelik plastik ve naylonunda bulunduğu birçok
malzemeden yatak imalatı yapılmıştır.
Saat üreticileri mücevherli saatlerin yapımında safirden yataklar kullanırdı böylece sürtünme
kuvveti azalır ve daha hassas bir şekilde zamanın ölçülmesi sağlanırdı.
Hatta bazen basit malzemelerle yapılmış olan yataklar daha uzun süre kullanım ömrüne sahip
olabiliyor sürtünmesi kuvvetinin azaltılması ve soğutması su tarafından sağlanan ve su
değirmenlerinde kullanılan bu tip yataklara hala rastlamak mümkün.
5
Radyal tipte bilyeli rulmana ait ilk patent Parisli bir bisiklet ustası olan Jules Suriay tarafından 3
ağustos 1869 da alınmıştır. Bu rulmanlar 1869 yılında düzenlenen ve James Moore tarafından
kazanılan ve dünyanın ilk bisiklet yarısı olan Paris-Rounen de denendi.
1883 yılında Friedrich Fischer tarafından FAG kuruldu. Bilyelerin milling ve grinding yöntemi ile
eşit boylarda ve kesin bir yuvarlaklığa sahip olmasını sağlayarak bağımsız bir rulman
endüstrisinin kurulmasına öncülük etti.
İlk modern bilyeli oynak makaralı rulman patenti SKF firmasının kurucularından olan Sven
Wingquist tarafından 1907 yılında İsveç’te alındı.
19un yüzyılda at arabası üretimi yapan Henry timken tarafından 1898 yılında ilk konik rulman
patenti alındı ve kendi inovasyonu olan bu ürünü üretmek için bir fabrika kurdu sonraki
tarihlerde bu fabrikada her tip rulman üretimi yapılmaya başlandı.
Rulman kullanımı endüstride çok yoğun bir şekilde devam etmektedir. Büyük ve ulusal makine
ve cihaz üreticileri makinelerini veya cihazlarını dizayn ederken hesaplamalar ve bir çok test sonucunda
uygun rulman tipini seçmektedirler. Küçük çaplı üretici firmalar ise deneme yanılma veya benzer bir
makineden kopyalama yoluyla rulman seçim sürecini tamamlamaktadırlar.
Dizayn aşamasındaki rulman seçimi doğru kabul edilir ve çok nadir olarak rulman ve yataklama
tipinde değişikliğe gidilir.
Rulmanda meydana gelen herhangi bir hasar anında genellikle hasar gören rulmanın aynısı ile
değişimi yapılarak hasarın giderilmesi yöntemi uygulanmaktadır. Bu yüzden bu bültende rulmanların
genel tanıtımı, sembolleri, ömür hesaplaması yağlama yöntemleri ve hasar sebeplerine değinilecektir.
Makine dizayn aşamasında kullanılan rulman seçimi prosedürüne kısaca değinilmiştir. Rulman seçimine
dair ayrıntılı hesaplamalar ve yöntemler için rulman kataloglarından yararlanılabilir.
6
RULMAN TİPLERİ
Tek Sıralı Sabit Bilyalı Rulmanlar
Tek sıralı sabit bilyalı rulmanlar, en yaygın rulman tipidir. Kullanımı çok
yaygındır. Hem iç hem dış bileziklerdeki yuvarlanma yolları bilyelerinkinden
biraz daha büyük yarıçaptadır. Radyal yüklere ek olarak, her iki yönde
eksenel yük uygulanabilir. Düşük torklarına bağlı olarak, yüksek hız ve
düşük güç kaybının gerekli olduğu uygulamalar için son derece uygundur.
İşleme toleransları sayesinde yataklama hassasiyetleri oldukça iyidir.
Açık tip rulmanlara ek olarak, bu rulmanlarda çoğunlukla bir veya her iki tarafa monte edilmiş
çelik kapak veya kauçuk keçeler bulunur ve gresle önceden yağlanır. Ayrıca, çevre kısmında bazen
emniyet segmanları kullanılır. Kafeslerde ise, en çok preslenmiş çelik olanları yaygındır.(Bisiklet
tekerlekleri, patenlerin iç kısmı)
Çift Sıralı Eğik Bilyalı Rulmanlar
Çift sıralı eğik bilyalı rulmanlar temelde arka arkaya monte edilmiş iki
tek sıralı eğik bilyalı rulmandır, tek farkı sadece her birinin ikişer
yuvarlanma yollu olan bir iç bilezik ve bir dış bilezik bulunmasıdır. Eksenel
yükleri her iki yönde alabilirler.
Manyeto Rulmanlar
Manyeto rulmanların iç kanalı, sabit bilyalı rulmanlarınkinden biraz
daha az derindir. Dış bileziğin sadece bir tarafında omuz olduğundan, dış
bilezik sökülebilir. Bu genellikle montaj için avantajlıdır. Genelde, bu tip iki
rulman ikili olarak kullanılır. Manyeto rulmanlar, 4 ila 20 mm arasında delik
çapına sahip küçük rulmanlardır ve başlıca küçük manyetolar, jiroskoplar,
cihazlar, vb. için kullanılır. Genellikle preslenmiş pirinç kafesler kullanılır.
7
Dört Noktadan Temaslı Bilyalı Rulmanlar Dört noktadan temaslı bilyalı rulmanların iç ve dış bilezikleri ayrılabilir
çünkü iç bilezik radyal düzlemde ayrılabilir. Eksenel yükleri her iki yönden
alabilirler. Bilyeler her bir bilezik ile 35°'lik temas açısına sahiptir. Bu rulman
tipinden sadece tek bir rulman; yüz yüze veya arka arkaya eğik rulmanların
birleşiminin yerini alabilir. Genellikle işlenmiş pirinç kafesler kullanılır.
Tek Sıralı Eğik Bilyalı Rulmanlar
Bu tip rulmanlar, radyal yükleri ve eksenel yükleri bir yönde alabilir. 15°, 25°,
30° ve 40°'lık dört temas açısı mevcuttur. Temas açısı ne kadar büyük olursa,
eksenel yük kapasitesi o kadar yüksek olur. Ancak, yüksek hızda çalışma için,
daha küçük temas açıları tercih edilir. Genellikle, iki rulman ikili olarak kullanılır
ve aralarındaki boşluk doğru şekilde ayarlanmalıdır. Preslenmiş çelik kafesler
yaygın olarak kullanılır, ancak 30°'den daha az temas açısına sahip yüksek
hassasiyetli rulmanlar için genelde polyamid reçine kafesler kullanılır.
Oynak Bilyalı Rulmanlar
Bu tip rulmanın iç bileziğinde iki yuvarlanma yolu vardır; dış bileziğinde ise
merkezi, rulman ekseniyle çalışan küresel bir yuvarlanma yolu vardır.
Dolayısıyla, iç bileziğin, bilyelerin ve kafesin ekseni rulman merkezi çevresinde
bir miktar sapabilir. Sonuç olarak, işleme veya geçme toleransları hatasından
dolayı milin ve yatak eksenel kaçıklığı otomatik olarak düzeltilir. Bu rulman tipi,
adaptör manşonu kullanılarak yerleştirme için, genellikle konik deliklidir.
İkili Rulmanlar İki radyal rulmanın birleşimine ikili adı verilir. Genellikle, eğik bilyalı
rulmanlar veya konik makaralı rulmanlar kullanılarak oluşturulur. Olası
birleşimler arasında, yüz yüze (tip DF), arka arkaya (tip DB) veya aynı yönde
(tip DT) vardır. DF ve DB ikili rulmanları, radyal yükleri ve eksenel yükleri her iki
yönde alabilir. Tip DT, bir yönde güçlü eksenel yük olduğunda kullanılır ve
yükün her rulmana eşit olarak bindirilmesi gerekir.
8
Silindirik Makaralı Rulmanlar Bu tip rulmanlarda, silindirik makaralar yuvarlanma yollarıyla doğrusal
temas içindedir. Yüksek radyal yük kapasitesine sahiptir ve yüksek hızlar
için uygundur. Yan omuzların tasarımına veya olup olmadığına bağlı olarak
tek sıralı rulmanlar için NU, NJ, NUP, N, NF ve çift sıralı rulmanlar için NNU,
NN adı verilen farklı tipler vardır. Tüm tiplerin dış ve iç bilezikleri ayrılabilir.
Bazı silindirik makaralı rulmanların iç veya dış bileziğinde omuz yoktur, bu nedenle bilezikler birbirine
göre eksenel olarak hareket edebilir. Bunlar serbest uçlu rulmanlar olarak kullanılabilir. İç veya dış
bileziğin birinde iki omuz ve diğer bilezikte bir omuz bulunan silindirik makaralı rulmanlar eksenel
yükü bir yönde alabilir. Çift sıralı silindirik makaralı rulmanlar yüksek radyal rijiditeye sahiptir ve
başlıca hassas takım tezgâhları için kullanılır. Genellikle preslenmiş çelik veya işlenmiş pirinç
kafesler kullanılır, ancak bazen kalıplanmış polyamid kafesler de kullanılır.
İğneli Rulmanlar İğneli rulmanlar çaplarının 3 ila 10 katı uzunluğunda çok sayıda ince
makaradan oluşur. Sonuç olarak, rulman dış çapının dış teğet çembere
oranı küçüktür ve oldukça yüksek radyal yük kapasitesine sahiptir. Çok
sayıda tip mevcuttur ve çoğunda iç bilezik yoktur. Çekme zarflı tipte
sıkıştırılmış çelik dış bilezik vardır, masif tipte ise işlenmiş dış bilezik vardır.
Ayrıca bileziksiz kafes ve makara grupları vardır. Çoğu rulmanda pres çelik
kafesler vardır, ancak bazıları kafessizdir.
Tek Yönlü Eksenel Bilyalı Rulmanlar
Tek yönlü eksenel bilyalı rulmanlar, pul benzeri rulman bileziklerinden
oluşur. Mile bağlı bileziğe mil pulu (veya iç bilezik), yatağa bağlı bileziğe yatak
pulu (veya dış bilezik) adı verilir. ( Örnek: Bar Tabureleri )
9
Çift Yönlü Eksenel Bilyalı Rulmanlar
Çift yönlü eksenel bilyalı rulmanlarda, üç bilezik vardır, ortadaki (orta
bilezik) mile sabitlenir. Ayrıca milin eksenel kaçıklığını veya yerleştirme hatasını
telafi etmek için yatak pulunun altında ayarlama pulu bulunabilir. Preslenmiş
çelik kafesler genellikle daha küçük rulmanlarda, işlenmiş kafesler ise daha
büyük olanlarda kullanılır.
Konik Makaralı Rulmanlar Bu tip rulmanlar, konideki arka yüz omuzu tarafından yönlendirilen
konik makaraları kullanır. Bu rulmanlar, yüksek radyal yükleri ve bir yönde
eksenel yükleri alabilir. HR serisinde, makaralar hem ölçü hem sayı
açısından arttırılmıştır, bu da çok daha yüksek bir yük kapasitesi sağlar.
Tek sıralı eğik bilyalı rulmanlara benzer şekilde çift olarak monte edilirler.
Bu durumda, iki karşıt rulmanın konileri veya zarfları arasındaki eksenel mesafe ayarlanarak doğru iç
boşluk elde edilebilir. Ayrılabilir olduklarından, koni grupları ve zarflar bağımsız olarak monte
edilebilir. Temas açısına bağlı olarak, konik makaralı rulmanlar, normal açı, orta açı ve dik açı adı
verilen üç tipe ayrılır. Çift sıralı ve dört sıralı konik makaralı rulmanlar da mevcuttur. Genellikle
preslenmiş çelik kafesler kullanılır.
Oynak Makaralı Rulmanlar
Bu rulmanlar, iki yuvarlanma yollu iç bilezik ile tek küresel yuvarlanma
yollu dış bilezik arasında varil şeklinde makaralara sahiptir. Dış bilezik
yuvarlanma yolu merkezi, rulman ekseni ile kesiştiğinden, oynak bilyalı
rulmanlarınkine benzer şekilde kendinden hizalamalıdır. Bu nedenle, milde
veya yatakta değişim varsa veya eksenleri yanlış hizalanmışsa, rulmanlara
aşırı kuvvet uygulanmaması için otomatik olarak düzeltilir. Oynak makaralı
rulmanlar sadece ağır radyal yükleri değil, bazı eksenel yükleri de her iki yönde alabilir. Mükemmel
radyal yük taşıma kapasitesine sahiptir ve ağır yük veya darbe yükü olduğu durumlarda kullanımları
uygundur. Bazı rulmanlarda konik delikler vardır ve konik millere veya silindirik millere adaptörler
veya çekme manşonlar kullanılarak doğrudan monte edilebilir. Preslenmiş çelik ve işlenmiş pirinç
kafesler kullanılır.
10
Eksenel Oynak Makaralı Rulmanlar
Bu rulmanlarda yatak pulunda küresel bir yuvarlanma yolu ve onun
çevresine eğik olarak yerleştirilmiş varil şeklinde makaralar vardır. Yatak
pulundaki yuvarlanma yolu küresel olduğundan, bu rulmanlar kendinden
hizalamalıdır. Çok yüksek eksenel yük kapasitesine sahiptir. Ve eksenel yük
uygulandığında makul radyal yükleri alabilir. Genellikle preslenmiş çelik
kafesler veya işlenmiş pirinç kafesler kullanılır.
RULMAN SEÇİM PROSEDÜRÜ
Rulmanların uygulama sayısı neredeyse sonsuzdur ve çalışma koşulları ve ortamları çok
farklılık gösterir. Ayrıca, teknolojinin hızla ilerlemesiyle çalışma koşullarının ve rulman
gereksinimlerinin çeşitliliği de artmaya devam eder. Bu nedenle, mevcut binlerce tip ve ölçüden
en iyisini seçmek için rulmanları birçok açıdan dikkatlice incelemek gerekir. Genellikle, rulman tipi
geçici olarak çalışma koşulları, montaj düzeni, makinada montajı kolaylığı, izin verilen alan, maliyet,
bulunabilirlik ve diğer faktörler göz önüne alınarak seçilir.
Sonra, istenilen ömür gereksinimini karşılamak için rulmanın ölçüsü seçilir. Bunu yaparken,
yorulma ömrüne ek olarak, gres ömrü, gürültü ve titreşim, aşınma ve diğer faktörleri dikkate almak
gerekir. Rulman seçimi için sabit bir prosedür yoktur. Spesifik uygulamanız için özel gereksinimler ile
ilgili benzer uygulamaları ve araştırmaları incelemek faydalıdır. Aşağıdaki şema rulman seçimi
prosedürünün bir örneğini göstermektedir.
11
12
RULMANLARIN KODLANMASI VE RULMAN SEMBOLLERİ
Rulman kodları; aynı sembollere sahip tüm rulmanların, gerek boyut gerekse çalışma şartları
bakımından, birbirleri yerine kullanılabilecek şekilde kullanılabilir olmasına izin verebilmelidir.
Bir rulmana ait sembol;
Ana Sembol
İlave Semboller
Örnekler
Sonekler ’den oluşur.
Bir rulmanı tanımlayan kodlama sistemi, farklı sembol gruplarını da gösterecek şekilde
karakterlerin takip etmesi gerek normal sıraya göre (rakamlar ve harfler) aşağıdaki şemada
verilmektedir.
Rulman tipi Boyut Serisi Delik Çapı Kodu
Delik çapı kodu için genel kural: rulman delik çapı (d) = delik çapı kodu x 5
Önemli istisnalar: Örnek: 6200 rulmanı
a) Delik çapı kodu 00: d = ? { 00 x 5 = 0 mm } Bu rulman deliksiz midir?
01: d = 12 mm
02: d = 15 mm
03: d = 17 mm
b) d = 1 – 9 mm: Delik çapı rulman koduna direk yazılır. Örnek: 603 d = 3 mm
c) d ≥ 500 mm: Delik çapı rulman koduna direk yazılır. Örnek: 618/500 d = 500 mm
6 2 04
13
Buna göre eğer ilk karakterler;
6 veya 16 ile başlıyorsa rulman tek sıra bilyalı rulmandır
4 ile başlıyorsa rulman çift sıra bilyalı rulmandır.
1 veya 2 ile başlıyorsa rulman oynak bilyalı rulmandır.
7 ile başlıyorsa rulman eğik bilyalı rulmandır.
3 ile başlıyorsa rulman çift sıra eğik bilyalı rulmandır.
Q ile başlıyorsa rulman dört nokta temaslı bilyalı rulmandır.
N veya 319 ile başlıyorsa rulman silindirik makaralı rulmandır.
HK veya N veya RNA ile başlıyorsa rulman iğne makaralı rulmandır.
K veya T veya 3 ile başlıyorsa rulman konik makaralı rulmandır.
2 ile başlıyorsa rulman oynak makaralı rulmandır.
5 ile başlıyorsa rulman eksenel bilyalı rulmandır.
8 ile başlıyorsa rulman eksenel makaralı rulmandır.
29 ile başlıyorsa rulman eksenel oynak makaralı rulmandır.
Bir hasar anında birçok büyük ölçekli firma hasar gören rulman ile aynı kodlara sahip bir rulman
ile değişim yaparak onarımı tamamlamaktadır. Bu durumun aksi yapıldığı takdirde rulman ömrü
azalmakta veya makinenin diğer aksamlarına da hasar verme olasılığı doğmaktadır. Bunun için bakım
onarım ekiplerine gerekli eğitimlerin verilmesi gerekmektedir.
14
YORULMA ÖMRÜ VE TEMEL RULMAN ÖMRÜ
Rulmanlar yük altında çalıştırıldığında, iç ve dış bileziklerinin yuvarlanma yolu ve yuvarlanma
elemanları sürekli gerilime maruz bırakılır. Yuvarlanma yüzeyi ve yuvarlanma elemanları temas
yüzeylerinin metal yorulması nedeniyle, rulman malzemesinden pul pul parçacıklar ayrılabilir Bu olaya
“pullanma” adı verilir. Yorulma ömrü, rulman yüzeyinin gerilim nedeniyle pullanmaya başlayacağı toplam
devir sayısı olarak belirtilir. Buna yorulma ömrü adı verilir. Yorulma ömrü faktörü tablosunda gösterildiği
gibi, aynı tip, ölçü ve malzemeye sahip ve aynı ısıl işleme ve diğer işlemlere maruz kalan, görünüşe
göre aynı rulmanlar için bile, yorulma ömrü aynı çalışma koşulları altında bile büyük ölçüde farklılık
gösterir. Çünkü yorulma nedeniyle malzemelerin pullanması başka birçok etkene bağlıdır. Sonuç olarak,
mevcut yorulma ömrü yerine yorulma ömrünün istatistiksel bir olay olarak kabul edildiği “temel rulman
ömrü” kullanılır. Aynı tipte birkaç rulmanın aynı koşullar altında ayrı ayrı çalıştırıldığını düşünün. Belirli
bir süre sonra, makaranın yorulmasından kaynaklanan pullanma sonucunda %10’u arızalanır. Bu
noktadaki toplam devir sayısı, temel rulman ömrü olarak tanımlanır veya hız sabitse, temel rulman ömrü
genelde rulmanların %10’u pullanma nedeniyle çalışamaz duruma geldiğinde toplam tamamlanmış
çalışma saati sayısı ile ifade edilir. Rulman ömrünü belirlemede, temel rulman ömrü genellikle dikkate
alınan tek faktördür. Ancak, diğer faktörler de hesaba katılmalıdır. Örneğin, gresle önceden yağlanan
rulmanların gres ömrü tahmin edilebilir. Gürültü ömrü ve aşınma ömrü farklı uygulamalar için belirli
standartlara göre değerlendirildiğinden, gürültü veya aşınma ömrü için belirli değerler deneysel olarak
belirlenmelidir.
TEMEL YÜK DEĞERİ VE YORULMA ÖMRÜ
Temel Yük Değeri
Temel yük değeri, dış bilezik sabitken iç bileziğin 1 milyon devir (106 rpm) yapabileceği sabit
yük olarak tanımlanır. Radyal rulmanların temel yük değeri, sabit yön ve büyüklükteki merkezi radyal
yük olarak tanımlanırken, eksenel rulmanların temel yük değeri, merkezi eksen ile aynı yönde sabit
büyüklükteki eksenel yük olarak tanımlanır. Yük değeri, ölçü tablolarında radyal rulmanlar için Cr ve
eksenel rulmanlar için Ca altında listelenir.
Ortalama bir insanın saç telinin kalınlığı 100 mikron civarındadır. Çeşitli uygulamalarda
rulmanlar bu ölçünün yaklaşık %10 unu çalışma boşluğu ile çalışmaktadır. Bu yüzden daha öncede
belirtildiği gibi rulman onarımı sırasında hasar gören rulman ile aynı özelliklere sahip bir rulmanın
takılması önem teşkil etmektedir. Aksi takdirde rulmanın sıkışarak kitlenmesi muhtemeldir.
15
RRUULLMMAANNLLAARRDDAA HHAASSAARR TTEESSPPİİTTİİ VVEE HHAASSAARR GGÖÖRRMMEE NNEEDDEENNLLEERRİİ
Hatalı montaj ve yetersiz bakım %35
o Hatalı takma+sökme yöntemleri ve yanlış uygulama
Hatalı yağlama %30
o Uygun olmayan yağlama maddesi ve/veya metodunun
seçimi ya da fakir yağlama
Komşu elemanların hatalı tasarımı %25
o Hatalı sızdırmazlık sistemi, mil/yuva vb gibi parçalar da
işleme hataları
Hatalı rulman seçimi %9,7
o Uygun olmayan yük, devir ve sıcaklık şartları ile
yataklama düzenin hatalı tasarımı
Malzeme ve imalat hataları İHMAL EDİLEBİLİR ORAN
RULMANLARDA YAĞLAMA
Dünyadaki tüm uygulama alanlarında, rulmanların %90’ı gresle yağlanmaktadır. Bunun sebebi
düşük maliyet; basit yuva yapısı; gres katmanı vasıtasıyla sızdırmazlığın daha ucuz ve güvenilir olarak
sağlanabilmesi; olumsuz dış etkenlere karşı daha iyi koruma; sızıntı riskinin sıvı yağa nazaran daha az
olmasıdır.
Yağlama yapılırken;
Rulmanın tüm hareketli elemanları ve fonksiyonel yüzeylerinin tamamen gresle kaplandığından
emin olunana kadar, rulman gresle doldurulur.
Rulmanın sağında ve solunda kalan yuva boş hacmi, çalışma sırasında rulmandan dışarı
atılacak gres için yeterli hacim kalacak şekilde, gresle doldurulur.
Çok hızlı dönen (n.d > 500.000 d/dak) rulmanlarda, toplam boş hacmin sadece %20 ila %30’u
kadarı gresle doldurulur.
n.d < 50.000 d/dak olması halinde, rulman ve yuva boş hacminin tamamı gresle doldurulur.
%99,7
16
Ayrıca;
Rulmanlı yataklama düzenlerinde, yalnızca iyi sonuç vermiş kaliteli gresleri ve sıvı yağları
kullanınız.
Greslerin kullanım bölgesine dikkat ediniz.
İşletme sırasında rulmanın çalışma sıcaklığını sürekli gözlem altında tutunuz.
Sıvı yağın işletme sıcaklığındaki viskozitesine dikkat ediniz. Viskozite (kıvam), doğrudan
çalışma sıcaklığına bağlı olarak değişir. Rulmanın çalışması esnasında, yağ filminin rulmanın
hiçbir bölgesinde kopmadan kalabiliyor olması, en öncelikli oranda yağın işletme viskozitesine
bağlıdır.
Değişik sabun esaslı gresler için uygulama sınır değerlerini üreticisinden alınız ve özellikle farklı
sabun esaslı gresleri birbirleriyle karıştırmamaya özen gösteriniz.
İnce yağları yüksek devir hızları için, kalın yağları ise düşük devir hızları için kullanınız.
Yağlama maddesinin neme karşı davranışına dikkat ediniz.
Yağlama maddesinin kabını, yağlama aletlerini ve nipelleri temiz tutunuz.
RULMANLARDA TAKMA VE SÖKME TAKMA’YA HAZIRLIK
Rulman hasarlarının kök sebepleri araştırıldığında en önemli sebeplerin başında montaj hataları
gelmektedir. Bu yüzden aşağıdaki adımların izlenmesi hasar frekansını ve riskleri önemli ölçüde
azaltacaktır.
Atölye resmine uygun olarak, ayrı ayrı yapılması gereken işlemleri planlayınız.
Rulmanın ambalajı üzerindeki simgeyi kendi üzerindeki simgeyle karşılaştırınız. Resme ve
talimatlara uygun rulman taktığınızdan emin olunuz.
Korozyona karşı koruma yağı, oturma ve dayanma yüzeyleri üzerinde bırakılmamalıdır.
Kullanılmış ve kirlenmiş rulmanları yıkayınız.
17
Rulmanlar üzerinde sonradan hiçbir surette talaş kaldırıcı bir işlem yapmayınız.
Montaj yerini tozsuz ve temiz tutunuz.
Özellikle mil ve yuva gibi, rulmanın temas halinde çalışacağı komşu elemanların tamamen
temiz durumda olup olmadığını kontrol ediniz.
Mil ve yuva toleranslarını, teknik resme uygunlukları açısından muhakkak kontrol ediniz.
Oturma yüzeylerinin biçim toleranslarını ve pürüzlülük değerlerini kontrol ediniz.
Tüm ölçme cihazlarını, bulundukları ortamın ısısına alışabilmeleri bakımından, ölçme
işlemlerinin yapılacağı odaya en az birkaç saat önceden getiriniz.
“Asla bir rulmana doğrudan çekiçle vurulmaz”
“Önce sıkı geçirilecek olan bilezik takılır”
“Takma kuvvetleri yalnızca sıkı geçirilen bilezik üzerinden iletilir”
“Parçalarına ayrılabilir rulmanlarda, iç ve dış bilezik önce ayrı ayrı TAKILIR; SONRA
parçalar hafifçe döndürülerek içi içe geçirilir ve montaj tamamlanır”
“Montaj bittikten sonra, gerekli radyal ve eksenel boşluk kontrol edilmelidir”
İŞLETME SIRASINDA RULMAN HASARLARININ TEŞHİSİ
Eğer rulman takma işlemi doğru yapılmış ve rulmanın çalışma şartları önceden belirlenmiş olan
yük, devir ve sıcaklıklara uygunluk gösteriyorsa ve de uygun bir yağlama sistemi mevcutsa; rulmanın,
normal olarak, malzeme yorulması (pitting) nedeniyle hasarlandığı kabul edilir. Bu şekilde çalışmaya
devam edilmesi halinde, soyulma hızla artar ve tüm yataklama düzenine zarar verebilecek şekilde
tamamen bozulur.
18
Rulman hasarları çoğu zaman aşağıdaki sebeplerden kaynaklanır:
Rulmanın veya çevre elemanının hatalı montajı;
Geçme yüzeylerinin düzgün geometrik formdan sapma göstermesi ve mil ile yuvaya ait çap
toleranslarına riayet edilmemesi;
Mil ile yuva arasındaki eksen kaçıklığı
Rulman için uygun olmayan işletme şartları (yük, devir sayısı, sıcaklık);
Fakir yağlama
Uygun olmayan bir sızdırmazlık sistemi
Uygun olmayan yağ seçimi
Rulman üzerinden elektrik akımı geçmesi
Hasara ait ilk belirtiler sayesinde, problemin ne olduğunu ortaya çıkarmak ve rulmanın tekrar
düzgün çalışmasını sağlamaya yönelik, bu problemleri gidermek mümkün olur. En sık karşılaşılan
rulman hasarlarına ait bazı örnekler, aşağıda verilmiştir.
Genellikle, şu hasarların oluşması halinde rulmanlar değiştirilir;
Rulman parçalarına ait hareketli yüzeylerde ve iç bilezik delik yüzeyinde korozyon belirtileri,
Mekanik veya elektrik sebepli karıncalanma,
Pullanma ve malzeme kayıpları,
Deforme olmuş veya kırılmış perçinler,
Çatlak kafes,
Sarı, mavi, gri ya da kırmızıya dönüşmeye başlamış renk değişimleri,
Yuvarlanma yolları ve yuvarlanma elemanları üzerinde ezikler, vuruklar ya da kaynak
malzemesi.
Radyal boşluğun artmasına sebep olarak rulmanın gürültülü ve titreşimli çalışmaya
başlamasıyla kendini belli eden mikro seviyedeki çapaklanma ve soyulmalar fark edilir fark edilmez,
rulmanın değiştirilmesi önerilir. Çalışma yüzeylerinde kazıntıların oluşmaya başlaması; gürültüye, salgılı
bir dönmeye ve rulmanın kilitlenmesine neden olacağından, çoğu zaman rulmanın değiştirilmesini
gerektirir.
Fakir yağlama şartları kaçınılmaz olarak sürtünmelerin aniden artmasına ve temas yüzeylerinin
aşırı ısınmasına sebebiyet verir. Ağır yük ve yüksek devir hızlarına maruz hareketli yüzeyler arasındaki
yağ filminin kopması, mikro seviyede kalıcı şekil değiştirmelere (plastik deformasyon) ve malzeme
kaynamalarına neden olur (bu durum, temas yüzeylerinin pürüzsüzlüğünün ve parlaklığının
kaybolmasıyla kendini gösterir).
19
Bu aşınma, yapışarak kaynama etkili bir aşınma olup; rulmanı ve bunun neticesi olarak da
zincirleme şeklinde tüm yataklama düzenini kilitlemeye kadar varan malzeme kırılma ve kopmalarına
sebep olur. Rulmanın nemli bir ortamda çalışıyor olmasından ya da su, asit veya alkali maddelerle
teması sonucu kirlenmesinden dolayı, metal yüzeylerde oluşan kimyasal reaksiyonlar, rulmanın
paslanarak aşınmasına yol açar.
Durgun biçimde titreşen veya yavaşça salınan rulmanların kayma (makara uçları) ve
yuvarlanma temasına maruz kalan yüzeylerinde, küçük kızıl zerrecikler şeklinde gözlenebilen
oksitlenmeler oluşur. Rulmanın korozyona uğramasından dolayı ortaya çıkan bu türden bir aşınma;
radyal boşluğun, titreşimlerin ve gürültülü seviyesinin artmasına neden olmak suretiyle, rulman ömrünün
düşmesinde doğrudan etkili olur.
Uygun olmayan geçme toleranslarının kullanılmış olmasına ya da geçme yüzeylerine ait
montajın hatalı yapılmış olmasına bağlı olarak ortaya çıkan, mil üzerinde veya yuvada bileziklerin dönüş
uygunsuzlukları (nispi hareketlilik) ; bu temas noktalarında paslanmaya yol açarak, yüzeylerin
aşınmasına sebebiyet verir.
Durgun haldeyken oluşan titreşimlerden dolayı rulmanın bozulmasıyla ortaya çıkan görüntü
(yuvarlanma yollarında ve yuvarlanma elemanlarında çapraz izler), görünüş itibariyle, rulmandan
elektrik akımı geçmesiyle meydana gelen hasar tipini (elektrik esaslı karıncalanma) andırır. Bu tür bir
hasarın oluşmasına, makara ve bilezikler arasındaki temas noktalarında erime yaratabilecek, 0.5 V’ luk
bir voltaj yeterli olur.
Bu iki problemden kaçınabilmek için aşağıdaki tedbirler tavsiye edilir:
Rulmanda durma halindeyken yük binmemesini sağlamak ya da titreşimleri engelleyebilmek
açısından mili eksenel yönde sabitlemek;
Elektrik akımını rulmanın arkasından geçecek şekilde saptırmak.
Problemlerin, yataklama düzeninin ya da makinanın tamamını etkileyecek şekilde büyümesini
önlemek, bütün bu hata ve olumsuzlukları zamanında ortaya çıkarabilmek, özel bir ilgi, gözleme ve
tecrübe gerektirir.
20
Rulmanlara ait bazı hasar fotoğrafları ve hasar sebepleri aşağıda gösterilmiştir:
Sabit bilyalı bir rulmanın iç bileziğinde soyulma
(pitting) Sabit bilyalı bir rulmanın iç bileziğinin normal
malzeme yorulmasının son durumunda kırılması
Eğer rulman doğru takılmışsa ve uygun bir
yağlamanın yapıldığı işletme şartlarında önceden
belirlenmiş olan yük, devir hızı ve sıcaklıklara göre
çalıştırılıyorsa, rulmanın “malzeme yorulmasından”
dolayı bozulduğu kabul edilir. Bu türden bir bozulma
ilk olarak, yaklaşık 0,1mm derinliğinde kavitasyon ve
karıncalanmaların ortaya çıkmasıyla başlar.
Bir rulman normal şartlarda “malzeme yorulmasından
dolayı bozulur. Resimde, bu nedenden ötürü bozulan
oynak bilyalı rulmana ait tipik bir örnek verilmiştir.
Bozulmanın bazı bölgelerde daha net ve kaba olarak
ortaya çıkmış olması sürtünmelere ya da yağlama
hatasına bağlanabilir. Eşit uzunlukta iki adet daire yayı
şeklinde bölgenin, her iki hareket yolunda da aynı
açısal konumda bulunması, iyi yüklenme şartlarının bir
kanıtıdır.
Rulman için olağan bir bozulma. Resimde, oynak bilyalı
rulmanın dış bileziğine ait, “malzeme yorulması”
hasarından oluşan, tipik bir örnek verilmektedir. Eşit
uzunlukta ve aynı açısal konumda iki adet yay şeklinde
bölge bulunması, iyi yüklenme şartlarının bir kanıtıdır.
21
Malzeme yorulması” nedeniyle olağan bir bozulma.
Korozyon etkisi. Mercek altında bakılan hareket yolu
yüzeyinde yer yer çukurlar gözlenmektedir. Bir teki bile
rulmanda komple bir hasarın doğmasına neden olabilir.
Korozyon genellikle “malzeme soyulmasına neden olur.
Makaralar arasındaki boşluğa denk gelecek biçimde eşit
aralıklarla ortaya çıkmış bir hasarın görüldüğü iç bilezik.
Hasarın çıkış noktası korozyondan dolayıdır.
İç bilezik ile mil arasındaki geçmenin uygun seçilmemiş
olması halinde, iç bileziğin mil üzerinde kayarak dönmesi
neticesi, bu bölgelerde metal yenmelerinden oluşan
korozyon ortaya çıkar. Bu oksitlenme milin ve iç bilezik
deliğinin hızla aşınmasına sebep olur. Radyal boşluğun
artması sonucu aşınma, zincirleme olarak, tüm rulmana
sirayet eder ve hatta dış bilezik bile hasar görebilir.
22
Resimde, yuva içinde kayarak dönmüş bir dış bilezik
görülmektedir. Yüzeyde kızıl renk hâkim olup, ara ara
parlak yüzeyler veya kazıntı ve yuvarlanma izleri göze
çarpmaktadır.
Takma kuvvetlerinin rulmanın hareketli parçaları
üzerinden iletilmesi sonucu, iç bileziklerin hareket
yollarında oluşan çentikler; makara arası boşlukların
belirlediği eşit aralıklarla, hareket yolunun pullanarak
soyulmasına neden olur.
Doğrudan konik mile takılmış rulmanın hatalı konumu;
yükün rulman üzerinde düzgün dağılmamasına sebep
olacağından, bu durumda dengesiz yüklenmiş olan
hareket yolunun hasar görmesine yol açacaktır.
Dış bilezik hareket yollarına etki edecek kadar şiddetli
titreşmiş makaralardan dolayı oluşan hatalı sertleşme.
23
Dış bilezik hareket yolunda, yanlış ya da yetersiz yağlama
şartları yüzünden hasar başlangıcı. Hasar derinliği henüz
çok az ve hareket yolu üzerinde, kaba beneklenmeye
doğru giden, ince bir tabaka şeklinde görünüm mevcut.
Dış yanda ise korozyon görülmektedir.
İç bilezik ve bir önceki resimden alınan dış bileziğe ait
makara çiftleri. Hareket yollarında derin oluklar oluşmuş
ve makaralar kum saatine benzeyecek kadar çok fazla
aşınmış. Bu tip bir hasarda hareket yolu ve makaralar
genellikle koyu kahverengi bir renk alır.
Hatalı ya da yetersiz yağlama nedeniyle oluşan hasarlar
kafesi de etkiler. Pirinç kafesler yağlamadan doğan
hasarlara karşı hassas olup, çabuk aşınırlar. İç bileziğin
orta flanşı üzerine binmiş yapıdaki kafes, neredeyse kendi
kalınlığının yarısı kadar aşınmış durumdadır.
Eğilmiş temas yüzeylerinden anlaşıldığı gibi, yetersiz bir
yağlama gerçekleştirilmiştir. Merkez faturaya ve makara
yan yüzlerine ait eğilmiş yüzeylerde, bu bölgelerde yağ
filmi koptuğu için, sikloidal izler gözlenmektedir. Buna
sebep yetersiz yağlama veya aşırı eksenel yüklenme
olabilmektedir.
24
Rulmanın yüklenme durumuna göre uygun olmayan
kalitede bir yağ ya da yağlama kabiliyetini yitirmiş bir yağ
kullanmak, makaralara ait geniş bir alan üzerinde
yüzeysel soyulmalara sebebiyet verir.
Resimde; iç ve dış bileziklerinde, yabancı partiküllerin
neden olduğu aşınma belirtilerinin gözlendiği, bir
titreşimli elek rulmanı gösterilmektedir. Aşınmaya,
rulmanın, bu zerrecikler yüzünden kirlenmesi sebep
olmuştur. İç bilezik hareket yolunun “dalgalı” görünümü
makinanın ürettiği titreşimler sonucudur.
Aşınma; yağın, dışardan giren sert partiküller yüzünden
kirlenmesiyle başlamıştır. Yetersiz yağlama şartlarında
da, hareket halinde olan yüzeylerin doğrudan birbirleriyle
teması neticesi, bu partiküller ortaya çıkar. Hasar
oldukça yavaş gelişir. Bu tip bir aşınma, yüzeylerde
pullanmaların gelişerek artmasına yol açar.
Bu resimde, yabancı zerreciklerin başlattığı aşınmanın
neden olduğu pullanmanın giderek artması sonucu
ortaya çıkan hasar görülmektedir.
25
İç bilezikteki soyulma (pullanma), rulmanın ancak bakımı
yapılırken, tespit edilebilmiştir. Hareket yolu aşırı derecede
noktasal yüke maruz kalmış ve rulman vaktinden önce
bozulmuştur.
Rulmanın bölgesel olarak aşırı yüklenmesi sonucu
meydana gelmiş yırtılmalar. İç bilezik çatlamış.
Makaranın tüm çevresi boyunca oluşmuş kazınma izleri. Bu
olay; yetersiz yağlama yapılması veya yağa aşındırıcı
zerreciklerin bulaşması ya da rulmanın gereğinden fazla sıkı
geçirilmesi hallerinde ortaya çıkar. Bu durum, rulmanın
düzgün çalışamamasına veya kitlenmesine ya da aşırı
gürültüye neden olur.
Rulmanın mile tam dik olarak takılamamasından dolayı,
eksenel yüklerin eksantrik (mil ekseninden kaçık şekilde)
etkimesi sonucu hareket yolunda oluşan pullanmalar.
26
Rulman takılırken, bilezikler, izin verilenden daha büyük
bir açıyla birbirleri üzerine devrildiği için, kafes hasar
görmüştür.
Üzerinden elektrik akımı geçmiş oynak makaralı bir
rulmanın dış bilezik hareket yolu.
EKOL EKSPERTİZ MÜHENDİSLİK GRUBU
Ayşe Nazlıer Efetürk Eksper – Mühendislik / Yangın / Kredi Finans
Ayça Şener Eksper – Mühendislik / Kimya Yüksek Mühendisi
Hüseyin Kaycı Eksper – Mühendislik / Tarım Makinaları Mühendisi
Zühre Tamer Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı
Ali Ömer Yıldır Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Otomotiv Öğretmeni
Erdim Dalkılıç Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Makine Mühendisi
Efe Eroğlu Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman / Makine Mühendisi
İlhan İrfan Adıgüzel Risk ve Hasar Yönetmeni – Uzman/Rafineri ve Petrokimya Tek.
Ender Doğan Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı
Sinan Deniz Risk ve Hasar Yönetmeni – Hasar Uzmanı
***Bu bülten, konuyla ilgili çeşitli kaynaklardan derlenen bilgiler ile hasar ve risk alanındaki
tecrübelerimiz çerçevesinde hazırlanmış olup, kendi görüşlerimizi içermektedir.