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저널 베어링 결함 빈도
일반/슬리브 저널 베어링의 오일 와류 주파수 범위, 오일 흔들림 지표, 축 주파수 및 서브동기 진동 특성을 계산합니다.
결과
주요 빈도 요약
| 주파수 | 헤르츠 | CPM | 지시자 |
|---|
⚠️ 오일 휩: 작동 속도가 첫 번째 임계 속도의 약 2배를 초과하면 오일 와류가 로터의 고유 진동수에 고정되어 오일 채찍질과 같은 심각한 불안정 상태를 유발할 수 있습니다. 하위 동기 부품을 면밀히 모니터링하십시오.
오일 소용돌이
오일 와류는 유체막 저널 베어링에서 발생하는 자체 여기 진동입니다. 오일막 쐐기는 축을 축 회전 속도보다 낮은 주파수로 전방 세차 운동 궤도로 구동하는 힘을 발생시킵니다.
일반적인 회전비는 약 0.43이지만, 베어링 형상, 하중, 오일 점도 및 간극에 따라 0.42에서 0.48까지 다양합니다.
오일 휩
오일 휩 현상은 오일 와류 주파수가 로터의 첫 번째 굽힘 임계 속도와 일치할 때 발생합니다. 이 시점에서 서브동기 진동은 임계 속도에 “고착”되어 더 이상 축 속도를 따라가지 않게 됩니다.
오일 휩 현상은 즉각적인 조치가 필요한 잠재적으로 심각한 손상 증상입니다.
샤프트 주파수
주요 진동 표시기
| 주파수 | 패턴 | 표시 |
|---|---|---|
| 0.42–0.48× 샤프트 | 준동기, 전방 세차 운동 | 오일 와류 — 베어링 불안정 발생 |
| 고정된 서브동기 성분 | 속도와 관계없이 고정 주파수 | 오일 휩 — 첫 번째 크리티컬에 고정됨 |
| 1× 샤프트 | 동기식 | 정상적인 불균형 반응 |
| 2× 샤프트 | 두 번째 하모닉 | 정렬 불량, 헐거움 또는 비선형 응답 |
주어진 조건: 축 회전 속도 = 3000 RPM, 회전비 = 0.43
축 주파수 = 3000 / 60 = 50.0Hz
오일 와류 범위 = 0.42×50 ~ 0.48×50 = 21.0 - 24.0Hz
일반적인 회전 = 0.43 × 50 = 21.5Hz (1290 CPM)
2× 샤프트 = 100.0Hz
진단 팁: 오일 와류는 축 속도를 따라갑니다(주파수는 비례적으로 변함). 오일 채찍질은 속도를 따라가지 않고 임계 속도에 고정됩니다. 이것이 가속 또는 감속 시 두 현상을 구분하는 주요 방법입니다.
Oil whirl is a self-excited vibration in fluid-film (journal) bearings caused by the oil wedge pushing the shaft in a forward precessional orbit. It occurs at approximately 0.42–0.48× shaft speed (often cited as ~0.43×).
Oil whirl amplitude increases with speed and can become unstable, eventually transitioning to oil whip if uncorrected.
Oil whip occurs when oil whirl frequency coincides with the rotor's first natural frequency (first bending critical speed). At this point, the whirl frequency "locks on" to the natural frequency and does not increase further with speed.
Key difference: oil whirl tracks shaft speed (proportional), oil whip is fixed at the critical speed regardless of operating speed. Oil whip is a severe instability condition with potentially destructive vibration levels.
Oil whirl is identified by:
- Frequency at ~0.42–0.48× shaft speed
- Forward precession orbit (shaft whirls in same direction as rotation)
- Frequency tracks shaft speed proportionally — this is key
- Amplitude typically increases with speed
Other sub-synchronous sources like rub or loose components typically occur at exact sub-harmonics (½×, ⅓×) and may show reverse precession.
Oil whirl onset depends on several factors:
- Shaft speed exceeding the stability threshold
- Light bearing load (lightly loaded bearings are more prone)
- Low oil viscosity (high temperature or wrong oil grade)
- Excessive bearing clearance (worn bearings)
- Misalignment or unbalance affecting load distribution
Solutions include:
- Increase bearing load or reduce clearance
- Use anti-whirl bearing designs (tilting pad, pressure dam, lemon bore)
- Change oil viscosity (grade or temperature control)
- Reduce operating speed below instability threshold
- Improve shaft alignment and balance to stabilize bearing load
- Add external damping or squeeze-film dampers
이 페이지에 설명된 절차는 Vibromera 팀이 현장 로터 밸런싱용 휴대형 2채널 밸런서 겸 진동 분석기인 Balanset-1A를 사용하여 개발하고 현장에서 테스트한 것입니다.
저널 베어링 문제 진단용 전문가용 진동 분석 장비. 서브싱크로너스(임계 이하) 추적 및 궤도 분석 기능. 50개국 이상에서 사용 중.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko는 진동 분석 엔지니어이자 Vibromera의 창립자 겸 CEO입니다. 그는 15년 넘게 회전 장비를 실험실 테스트 벤치가 아닌 현장에서 직접 밸런싱해 왔습니다 — 멀처, 산업용 팬, 파쇄기, 원심분리기, 샤프트, 스핀들 등입니다. Balanset 기기는 바로 이러한 경험에서 탄생했습니다 — 실험실 장비가 아니라, 전문가가 직접 현장의 기계까지 가지고 가서 혼자서도 사용할 수 있는 도구로 설계되었습니다. Vibromera는 2017년에 설립되었으며 2023년부터 포르투갈 포르투를 거점으로 하고 있습니다. Balanset 제품군의 개발, 조립, 지원 업무 모두 이곳에서 이루어집니다. 대표 기기는 Balanset-1A로, 1면 및 2면 밸런싱과 진동 진단을 위한 휴대용 분석기입니다. Nikolai는 고객 지원, 까다로운 밸런싱 사례 해결, 소프트웨어 개발에 직접 참여하고 있습니다. 그는 전 세계 고객들과 어떤 언어로든 소통하며 함께 일합니다.
