초기 불균형 이해
정의: 초기 불균형이란 무엇인가?
초기 불균형 (원래 불균형 또는 발견된 불균형이라고도 함)은 불균형 어떤 것보다 먼저 로터에 존재하는 조건 밸런싱 보정이 적용되었습니다. 이는 로터의 기준 상태를 나타내며 밸런싱 절차의 첫 번째 실행 중에 측정됩니다. 초기 불균형의 크기와 각도 위치는 측정을 통해 결정됩니다. 진동 진폭과 단계 로터가 밸런싱 속도로 작동하는 동안.
초기 불균형은 모든 밸런싱 계산의 시작점이며, 밸런싱 절차의 효율성을 측정하는 기준을 제공합니다. 밸런싱이 완료된 후 남아 있는 불균형은 다음과 같습니다. 잔류 불균형.
초기 불균형의 원인
초기 불균형은 제조, 조립 및 운영 중 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다.
1. 제조 허용 오차
정밀 제조를 하더라도 완벽한 대칭은 불가능합니다. 출처는 다음과 같습니다.
- 재료 밀도 변화: 불균일한 재료나 내부 공극 및 내포물은 질량 비대칭을 생성합니다.
- 가공 허용 오차: 완벽한 동심원에서 벗어난 작은 편차(예: 런아웃이나 편심)는 불균형을 초래합니다.
- 벽 두께 변화: 주조 또는 제조된 로터의 경우 벽 두께의 차이로 인해 질량 분포가 고르지 않게 됩니다.
- 기공 및 주조 결함: 주조물 내의 공기 주머니, 수축 또는 슬래그 함유물은 질량 분포에 영향을 미칩니다.
2. 조립 오류 및 변형
로터가 여러 구성 요소로 조립되면 불균형이 발생할 수 있습니다.
- 허용 오차의 누적: 개별 구성 요소는 균형이 잘 잡혀 있을 수 있지만, 조립하면 작은 불균형이 더해져 전체적인 불균형이 심각하게 발생할 수 있습니다.
- 키 연결: 키, 키웨이, 스플라인은 본질적으로 비대칭을 생성합니다.
- 볼트 구멍 및 패스너: 볼트 구멍이 고르지 않게 분포되어 있거나 패스너가 없거나 다르면 불균형이 발생합니다.
- 열 맞춤 및 프레스 맞춤: 열간 맞춤 또는 압착 방식으로 조립된 부품은 완벽한 동심원이 아닐 수 있습니다.
3. 운영상의 원인
불균형은 서비스 중에 발생할 수 있으며, 로터의 원래 균형 상태에서 더욱 심해질 수 있습니다.
- 재료 축적: 팬 블레이드, 임펠러 또는 로터 표면에 먼지, 흙, 스케일 또는 가공 물질이 쌓이는 현상입니다.
- 침식 및 마모: 마모, 부식 또는 캐비테이션으로 인한 불균일한 재료 손실.
- 파손되거나 누락된 부품: 팬 블레이드가 분실되었거나, 임펠러 베인이 부러졌거나, 구성 요소가 떨어져 나갔습니다.
- 흉한 모습: 충격, 과열 또는 과부하로 인해 구부러지거나 휘거나 소성 변형이 발생합니다.
- 느슨한 구성 요소: 부품이 느슨해져서 위치가 바뀌었습니다.
4. 유지 보수 및 수리 활동
아이러니하게도 유지 관리 작업은 때때로 불균형을 초래할 수 있습니다.
- 질량 또는 질량 분포가 다른 부품으로 구성 요소를 교체하는 것
- 비대칭적으로 질량을 추가하는 용접 수리
- 재료를 고르지 않게 제거하는 재작업 또는 기계 가공
- 불균일하게 도포된 도장 또는 코팅
초기 불균형 측정 방법
초기 불균형은 밸런싱 절차의 첫 번째 측정 실행 중에 정량화됩니다.
측정 매개변수
- 진동 진폭: 1X(회전당 1회) 진동 성분의 크기는 일반적으로 mm/s, in/s 또는 mils 단위로 측정됩니다. 이는 불균형의 심각성과 직접적인 상관관계가 있습니다.
- 위상각: 참조 표시(일반적으로 감지됨)에 대한 각도로 측정된 무거운 점의 각도 위치 키페이저 또는 유속계). 위상각은 불균형 질량이 위치한 곳을 나타냅니다.
- 속도: 불균형력은 속도에 따라 달라지므로 측정이 이루어지는 회전 속도는 회전 속도에 따라 달라집니다.
벡터 표현
초기 불균형은 크기와 방향을 모두 갖는 벡터 "O"(원래의 의미)로 표현됩니다. 이 벡터는 일반적으로 극좌표 플롯, 어디:
- 벡터의 길이는 진동 진폭을 나타냅니다.
- 벡터의 각도는 위상(무거운 반점의 위치)을 나타냅니다.
균형 과정의 중요성
초기 불균형 측정은 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다.
1. 수정 기준
모든 밸런싱 계산은 초기 불균형을 기준으로 합니다. 밸런싱의 목표는 다음을 추가하는 것입니다. 보정 가중치 초기 불균형 벡터와 동일하고 반대되는 진동 벡터를 생성하여 이를 상쇄합니다.
2. 심각도 평가
초기 불균형의 크기는 문제의 심각성을 나타내며 다음을 결정하는 데 도움이 됩니다.
- 균형 조정이 필요한지 아니면 다른 기계적 문제를 먼저 해결해야 하는지
- 적절한 크기 시험 무게 사용하다
- 불균형이 단일 균형 조정 시도로 수정될 수 있는지 아니면 여러 번의 반복이 필요한지
3. 진행 상황 추적
초기 불균형을 비교하여 잔류 불균형 보정을 적용한 후 밸런싱 절차의 효과를 정량화할 수 있습니다. 밸런싱 작업이 잘 진행되면 일반적으로 진동이 초기 수준 대비 70-90% 이상 감소합니다.
4. 영향 계수 계산
에서 영향 계수법, 시험 중량 실험 동안 측정된 진동 벡터에서 초기 불균형 벡터를 빼서 시험 중량의 효과를 분리합니다. T = (O+T) – O, 여기서 O는 초기 불균형이고 T는 시험 중량 효과입니다.
잔류 불균형과의 관계
균형 조정의 궁극적인 목표는 초기 불균형을 허용 가능한 낮은 수준으로 줄이는 것입니다. 잔류 불균형. 관계는 다음과 같습니다.
- 초기 불균형: "이전" 조건
- 보정: 균형 조정 절차 및 무게 설치
- 잔류 불균형: "이후" 조건
이상적으로 잔류 불균형은 초기 불균형의 10-30%보다 작아야 하며 특정 목표는 다음과 같은 표준에 따른 로터 균형 품질 요구 사항에 따라 달라집니다. ISO 21940-11.
일반적인 초기 불균형 수준
초기 불균형의 크기는 장비 유형과 서비스 기록에 따라 크게 다릅니다.
새 로터 또는 최근 균형 잡힌 로터
산업 기계의 진동은 일반적으로 0.5~2.0mm/s(0.02~0.08in/s)입니다. 이는 양호하거나 허용 가능한 수준의 균형 상태를 나타냅니다.
중간 정도의 불균형 로터
2.0~7.0mm/s(0.08~0.28in/s) 범위의 진동은 로터의 균형을 곧 맞춰야 함을 나타냅니다. 이는 정기적인 유지 보수가 필요한 장비에서 흔히 발생하는 현상입니다.
심하게 불균형한 로터
7.0mm/s(0.28인치/s) 이상의 진동은 즉각적인 조치가 필요한 심각한 불균형을 나타냅니다. 이는 블레이드 누락, 심각한 이물질 축적 또는 주요 부품 손상으로 인해 발생할 수 있습니다.
참고: 이 값은 일반적인 산업용 기계에 대한 일반적인 지침입니다. 구체적인 허용 수준은 ISO 20816과 같은 표준에 정의된 대로 기계 유형, 크기, 속도 및 장착 방식에 따라 달라집니다.
문서화 및 보고
초기 불균형 측정은 항상 밸런싱 기록의 일부로 문서화되어야 합니다.
- 각 측정 지점에서의 진동 진폭 및 위상
- 측정 중 작동 속도
- 날짜 및 장비 식별
- 검사 중 발견된 불균형의 눈에 보이는 원인
이 문서는 로터 상태에 대한 과거 기록을 제공하고, 운영상의 원인으로 인해 불균형이 천천히 증가하고 있는지 여부 등 시간에 따른 추세를 파악하는 데 도움이 됩니다.
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