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분쇄기 로터 밸런스 계산기

ISO 21940에 따라 분쇄기 로터(충격식, 조식, 해머식 분쇄기)의 허용 불균형을 계산합니다. 요소별 허용 오차, 원심력 및 베어링 수명 영향 추정치가 포함됩니다.

ISO 21940G16 – G40베어링 수명

결과

허용 가능한 불균형(총액)
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요소별 허용 오차
-
특정 불균형(편심률)
-
허용 오차에서의 원심력
-
주어진 반경에서의 보정 질량
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베어링 라이프 임팩트
-

핵심 공식

e_per = G × 1000 / ω [μm]
U_per = e_per × M [g·mm]
F = M × e_per × Ω² / 10⁶ [N]

여기서 G는 평형도(mm/s), ω = 2π×n/60(rad/s), M은 회전자 질량(kg), e_per은 허용 가능한 특정 불균형, U_per은 허용 가능한 잔류 불균형, F는 결과적인 원심력입니다.

분쇄기용 밸런스 등급 선정

분쇄기 유형일반적인 등급일반적인 RPM
수평축 충격(HSI)G16 – G40500~800
수직 샤프트 충격(VSI)G6.3 – G161000~2000
해머 밀G16 – G401000~1800년
턱 크러셔(플라이휠)G16200~400
원추형 분쇄기G6.3 – G16300~600

요소별 질량 허용 오차

해머 또는 블로우 바를 교체할 때, 각 요소의 질량 변화는 로터 불균형에 직접적인 영향을 미칩니다. 각 요소는 회전축으로부터 특정 반경 내에 위치합니다. 요소별 질량 허용 오차는 다음과 같아야 합니다.

Δm_element ≤ U_per / (r_element × N_elements)

어디 r_요소 는 요소의 무게중심 반지름입니다. N개 요소 요소의 개수입니다.

베어링 수명에 미치는 영향

불균형력은 베어링에 추가적인 회전 반경 방향 하중으로 작용합니다. 베어링의 기본 정격 수명(L10)은 가해지는 하중에 매우 민감합니다.

  • 볼 베어링: L10 ∝ (C/P)³
  • 롤러 베어링: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

분쇄기의 이미 높은 공정 부하에 더해 적당한 불균형력조차도 베어링 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다.

분쇄기용 실용적인 균형 조정 절차

  • 1단계: 모든 망치/송곳의 무게를 개별적으로 측정하고 기록하십시오.
  • 2단계: 질량 순으로 원소를 정렬하고 가장 무거운 원소와 가장 가벼운 원소를 짝지으세요.
  • 3단계: 로터의 반대쪽에 쌍을 이루는 소자를 설치합니다.
  • 4단계: 반대 위치 간의 총 질량 차이가 요소별 허용 오차 범위 내에 있는지 확인하십시오.
  • 5단계: 설치 후 분쇄기를 가동하고 두 베어링 모두에서 진동을 측정하십시오.
  • 6단계: 진동이 허용치를 초과하면 단일 평면 자기장 평형을 수행하십시오.

원심력과 베어링 수명

불균형으로 인한 원심력은 베어링에 회전 반경 방향 하중을 추가합니다. 베어링 L10 수명 관계는 다음과 같습니다.

  • 볼 베어링: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
  • 롤러 베어링: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

여기서 C는 동적 부하 등급, P는 등가 동적 부하(불균형력 포함), n은 RPM입니다. 분쇄기에서는 작은 불균형력이라도 이미 높은 공정 부하에 더해지면 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다.

분쇄기의 진동 제한

분쇄기는 본질적으로 충격이 가해지는 기계이기 때문에 진동 한계치가 부드럽게 작동하는 기계보다 높습니다.

  • 좋은: 베어링 하우징에서의 RMS 속도 < 10 mm/s
  • 허용 가능: 10~18mm/s — 분쇄기 작동 시 일반적인 속도
  • 알리다: 18~28mm/s — 마모된 부분을 조사하고 점검하십시오.
  • 위험: > 28 mm/s — 작동 중지 및 점검

기초 및 구조적 고려 사항

분쇄기 기초는 충격력을 흡수하도록 설계되어야 합니다. 진동 차단을 위해서는 기초 질량이 분쇄기 질량의 3~5배여야 합니다. 주요 점검 사항:

  • 앵커 볼트: 주요 정비 작업 시마다 토크 값을 확인하십시오.
  • 절연 마운트: 고무 절연체의 열화 여부를 점검하고 처짐을 바로잡으십시오.
  • 구체적인 조건: 균열이 있는지, 특히 앵커 볼트 포켓 주변에 균열이 있는지 확인하십시오.
  • 줄눈 무결성: 베이스플레이트와 기초 사이에 틈이 없는지 확인하십시오.

분쇄기 유형 및 균형 고려 사항

  • 수평축 충격(HSI): 블로우 바는 주요 마모 부품입니다. 세트로 교체하고 개별적으로 무게를 측정하십시오. 로터는 일반적으로 G16에 맞춰 밸런싱됩니다.
  • 수직축 충격(VSI): 고속 회전 시에는 더욱 정밀한 균형이 요구됩니다(G6.3–G16). 테이블과 앤빌 링의 마모는 균형에 간접적으로 영향을 미칩니다.
  • 해머 밀: 피벗 핀에 여러 개의 해머가 장착되어 있습니다. 양방향 해머는 반드시 짝을 맞춰 회전시켜야 합니다. 속도에 따라 G16~G40 등급이 적용됩니다.
  • 턱 분쇄기: 플라이휠의 균형은 매우 중요합니다. 편심축의 불균형은 설계상 불가피하지만 허용 오차 범위 내에 있어야 합니다.
  • 원추형 분쇄기: 맨틀과 볼의 마모는 균형에 영향을 미칩니다. 헤드 어셈블리의 균형은 주요 재조립 시 점검됩니다.

모범 사례: 각 로터 위치별로 해머/블로우 바의 질량을 기록해 두십시오. 시간 경과에 따른 질량 손실을 추적하여 최적의 교체 주기를 예측하고 마모 주기 전반에 걸쳐 허용 오차 범위 내에서 균형을 유지하십시오.

⚠️ 실용적인 참고 사항: 해머/블로우 바를 교체한 후에는 항상 각 부품의 무게를 측정하고, 무게 불균형을 최소화하도록 (가장 무거운 부품이 반대쪽에 오도록) 배치하십시오. G40 허용 오차 범위 내에서라도 부품을 정확하게 맞추면 베어링과 프레임의 수명이 상당히 연장됩니다.

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