진동 분석에서 샤프트 런아웃 이해
런아웃 이는 축이 너무 느리게 회전하여 동적 힘이 발생하지 않을 때조차도 회전당 한 번(1×)의 신호를 발생시키는 로터의 결함을 총칭하는 용어입니다. 불균형 은 무시할 수 있을 정도입니다. 엄밀히 말하면, 이는 축의 실제 중심선에 대해 측정했을 때 회전하는 표면이 완벽한 원에서 벗어나는 총 편차입니다. 중심선. 수많은 분석가들을 혼란스럽게 만드는 함정은 런아웃이 정확히 ~의 불균형과 같이 진동 데이터 — 하지만 이는 양과 관련된 문제가 아니며, 다음으로 해결할 수 없다. 밸런싱.
두 현상 모두 1×에 위치하기 때문에 운전 속도...이 두 가지를 구별하는 것은 로터 진단에서 가장 중요한 기술 중 하나입니다. 이를 잘못 판단하면 결코 수렴되지 않을 밸런스를 맞추기 위해 시간을 낭비하게 되지만, 올바르게 판단하면 실제 결함을 수정하거나 밸런스 조정을 시도하기 전에 이를 깔끔하게 보정할 수 있습니다. 아래 섹션에서는 두 가지 서로 다른 종류의 런아웃을 정의하고, 이들이 진단 결과를 왜곡하는 이유를 설명하며, 그 영향을 제거하기 위한 표준 기법을 제시합니다.
1. 런아웃의 유형: 중요한 구분
모든 것은 ‘런아웃’이라는 단 하나의 단어가 지닐 수 있는 근본적으로 서로 다른 두 가지 의미를 구분하는 것에서 시작됩니다.
기계적 런아웃
기계적 런아웃은 진정한 물리적 또는 기하학적 불완전성 축의: 표면이 완벽하게 원형이 아니거나, 회전축을 중심으로 완벽하게 중심이 잡혀 있지 않은 경우입니다. 일반적인 원인은 다음과 같습니다:
- 원형도의 변화: 저널이 가공 과정에서 약간 타원형이거나 다른 형태로 변형되었습니다.
- 이심률: 풀리, 커플링, 기어와 같은 부품이 축 중심선과 어긋나게 가공되거나 장착되는 경우.
- 구부러지거나 휘어진 샤프트: 영구 bend 매 회전마다 고정된 지점을 지나며 표면을 안팎으로 훑어갑니다. 이와 관련된 과도 현상 버전은, 열 굽힘, 기계가 가열되면 나타나고 온도가 안정되면 사라집니다.
기계적 편심은 실제 기하학적 특성인 만큼, 샤프트를 손으로 천천히 회전시키면서 다이얼 인디케이터를 사용하여 직접 측정할 수 있습니다. 인디케이터에 표시된 총 수치가 검사 보고서에 기재되는 수치이며, 당사의 축 반경 방향 편심도(TIR) 계산기 해당 측정값을 허용 오차 범위와 연관 짓는 데 도움이 됩니다.
전기적 런아웃
전기적 편심은 샤프트 형상의 결함이 전혀 아니라 측정 오차 비접촉 방식의 특징 와전류 근접 센서. 이 프로브는 고주파 자기장을 형성하고, 샤프트 표면이 이 자기장에 미치는 부하를 통해 간극을 추정합니다. 만약 해당 표면의 자기적 또는 전기적 특성에 국부적인 변동이 있다면, 실제 샤프트와 프로브 사이의 거리가 완벽하게 일정하더라도 프로브는 간극이 변동하는 것으로 감지합니다. 이러한 현상의 원인은 기하학적 요인보다는 야금학적 및 표면 관련 요인에 기인합니다:
- 재료 투과성의 변화: 국부적으로 자화된 부분(대개 자석식 다이얼 인디케이터를 저널 위에 올려두었던 흔적)에서 강하고 지속적인 1× 신호가 발생합니다.
- 표면 마감의 변화: 프로브의 시야 범위 내의 흠집, 찌그러짐 또는 공구 자국.
- 일관성 없는 재료 구성: 축 자체의 합금 성분이나 금속 조직의 차이.
중요한 점은, 전기적 편심은 다이얼 인디케이터로는 감지할 수 없으며(기하학적 구조상 문제는 없음) 그럼에도 불구하고 다음과 같은 표준에 따라 모니터링되는 터보 기계에서 주요 오차 원인이 된다는 것입니다 API 670, 여기서 근접 센서가 주요 센서 역할을 합니다.
2. 런아웃이 진단 및 밸런싱을 왜곡하는 이유
두 종류의 런아웃에서 발생하는 신호는 모두 1배의 작동 속도, 즉 불균형과 정확히 동일한 주파수를 가지며, 이는 분석가에게 두 가지 뚜렷한 문제를 야기합니다.
- 그것은 불균형인 척 위장하고 있다: [ ]에 나타나는 하나의 높은 1× 피크 스펙트럼 이는 자신감 넘치지만 잘못된 불균형 진단을 초래하며, 교정해야 할 과잉 질량이 존재하지 않기 때문에 불필요할 뿐만 아니라 실패할 수밖에 없는 균형 회복 시도를 유발한다.
- 이는 실제 균형을 훼손합니다: 진정한 불균형이 있을 때 ~이다 현재, 편심 벡터가 이에 더해집니다. 로터의 균형을 맞추려는 진지한 시도는 먼저 진정한 동적 응답을 분리해야 하며, 이는 편심 성분을 측정하고 벡터적으로 빼기 전체 1× 신호에서 이를 추출합니다.
이것이 바로 1× 피크만으로는 결코 진단을 확정할 수 없는 이유입니다. 런아웃(runout)과 같은 유사한 현상과 구별하여 진정한 불균형을 확인해야 하기 때문입니다. 정렬 불량， 균열된 로터, 또는 공명 유능한 진동의 핵심입니다 진단.
3. 런아웃 보정: 슬로우 롤 벡터
일반적으로 인정되는 해결책은 런아웃 보상이는 근접 센서가 장착된 모든 기계를 분석하는 데 있어 필수적인 단계입니다. 이 과정은 다음 세 단계로 진행됩니다:
- 슬로우 롤: 이 기계는 고의로 낮은 속도(일반적으로 분당 200~500회전)로 작동되는데, 이 속도에서는 불균형으로 인한 원심력이 미미하므로 1× 신호의 거의 전부가 런아웃에 기인한 것입니다.
- 슬로우 롤 벡터를 측정합니다: 1× 진동 벡터(진폭 및 단계) 이 속도로 측정된 값은 “슬로우 롤” 또는 “런아웃” 벡터로 기록됩니다.
- 벡터를 뺍니다: 그런 다음 저장된 슬로우롤 벡터는 최대 작동 속도에서 측정된 1× 진동 벡터에서 벡터적으로 차감됩니다.
남은 것은 런아웃 보정 1× 벡터, 이는 불균형 및 기타 회전 역학적 힘에 의한 샤프트의 실제 동적 움직임을 반영합니다. 원시 측정값이 아닌 이 보정된 값이야말로 진단 및 계산의 근거가 되어야 합니다. 보정 가중치.
4. 현장 측정 및 보정
이 원칙은 휴대용 작업에도 동일하게 적용되며, 심지어 다음을 사용하는 기기에서도 마찬가지입니다. 가속도계 영구적으로 설치된 프로브 대신 이러한 프로브를 사용하는 기기라 하더라도 마찬가지입니다. 다음을 실시하기 전에 지켜야 할 모범 사례는 필드 밸런스 시범용 추를 부착하기 전에 다이얼 인디케이터로 기계적 편심을 확인하고 샤프트의 잔류 자성을 검사하여 외관상 유사한 물체를 미리 배제하는 것입니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기 발란셋-1A 균형에 영향을 미치는 1× 진폭과 위상을 측정하며, 기계가 허용하는 범위 내에서 슬로우 롤(slow-roll) 기준 신호를 포착하면 분석가는 1× 응답이 고정된 상태를 유지하는 것이 아니라(이는 바로 런아웃을 의미함) 실제로 속도에 따라 증가하는지 확인할 수 있습니다. 이는 진정한 불균형의 특징입니다.
