벨트 구동 결함 이해
정의: 벨트 구동 결함이란 무엇인가?
벨트 구동 결함 벨트 구동 동력 전달 시스템에는 벨트 마모, 손상 또는 열화, 잘못된 벨트 장력, 풀리 정렬 불량, 풀리 마모 또는 편심, 공진 문제 등 여러 가지 문제가 있습니다. 이러한 결함은 다음과 같은 특징을 유발합니다. 진동 벨트 속도, 풀리 회전 속도 및 벨트 수와 관련된 특정 주파수의 시그니처를 통해 식별이 가능합니다. 진동 분석.
벨트 구동은 직접 연결이나 기어링에 비해 간단하고 경제적이지만, 효과적인 기계 진단 및 유지 관리를 위해 이해가 필요한 고유한 진동원과 고장 모드가 발생합니다.
일반적인 벨트 구동 결함
1. 벨트 정렬 불량
풀리가 평행하지 않거나 벨트가 홈 중앙에 위치하지 않음:
- 징후: 높은 축 진동 (샤프트와 평행)
- 빈도: 기본적으로 풀리의 샤프트 속도의 1배
- 시각적: 풀리의 한쪽으로 벨트가 쏠려 마모가 고르지 않음
- 원인: 정렬되지 않은 풀리, 구부러진 샤프트, 프레임 왜곡
- 효과: 벨트 마모 가속, 베어링 측면 하중, 벨트 수명 단축
2. 잘못된 벨트 장력
장력이 부족함(너무 느슨함)
- 증상: 벨트 미끄러짐, 저주파 진동, 삐걱거리는 소음
- 빈도: 슬립으로부터의 가변적이고 비동기적인 구성요소
- 효과: 전력 손실, 벨트 가열 및 유약, 속도 변화
- 시각적: 풀리 사이의 과도한 벨트 처짐
과도한 긴장(너무 꽉 조임)
- 증상: 높은 베어링 하중, 샤프트 주파수에서 높은 진동
- 효과: 베어링 마모 가속, 샤프트 처짐, 벨트 코드 파손
- 측정: 벨트를 눌렀을 때 변형이 너무 작음
3. 벨트 마모 및 열화
- 표면 마모: 마찰을 줄여주는 매끄럽고 광택이 나는 벨트 표면
- 열분해: 노후화, 굽힘, 환경 노출로 인한 표면 균열
- 코드 손상: 내부 보강재 저하
- 측벽 손상: 정렬 불량 또는 풀리 가장자리 접촉으로 인한 닳음
- 진동: 전반적인 수준의 점진적 증가, 불규칙한 행동
4. 벨트 공명
- 벨트 스팬은 고유 진동수를 갖는 진동 현 역할을 합니다.
- 주행 속도에서의 여기로 벨트 공진이 발생할 수 있습니다.
- 눈에 보이는 벨트 진동 또는 플러터
- 벨트 고유 진동수(일반적으로 5~50Hz)에서의 소음 및 진동
- 해결 방법: 벨트 장력을 변경하거나 벨트 아이들러를 추가하세요.
5. 풀리 결함
- 편심 풀리: 벨트 장력의 변화에 따라 1배의 진동을 생성합니다.
- 마모된 홈: 벨트가 제대로 고정되지 않아 접촉이 고르지 않음
- 손상된 풀리: 풀리 표면의 흠집, 움푹 들어간 부분 또는 부식
- 구부러진 풀리: 주기적인 벨트 장력 변화를 생성하는 흔들림
특성 진동 주파수
벨트 통과 주파수(BPF)
벨트의 한 지점이 고정된 위치를 지나는 빈도:
- 계산: BPF = 벨트 속도(m/s) / 벨트 길이(m)
- 대안: BPF = (π × D × RPM) / (60 × 벨트 길이)
- 일반적인 값: 대부분의 산업용 벨트 드라이브의 경우 1~20Hz
- 진단용: 벨트 결함은 BPF 및 고조파에서 피크를 생성합니다.
다중 벨트 주파수
다중 벨트 구동의 경우(V 벨트 시스템에서 일반적):
- 각 벨트의 유효 길이는 약간씩 다릅니다.
- 미세한 속도 차이로 비트 주파수를 생성합니다.
- 저주파 진폭 변조(1~5Hz 비트)
- 다중 벨트 구동에는 정상이지만 벨트가 일치하지 않음을 나타냅니다.
풀리 주파수
- 풀리 회전 속도: 풀리당 1개
- 홈의 수: 일부 설계에서는 주파수 = 홈 × RPM을 보여줍니다.
- 편심 풀리: 풀리 샤프트 속도의 1배
탐지 및 진단
진동 분석
- 스펙트럼 분석: BPF, 샤프트 속도 및 고조파에서 피크를 찾으세요.
- 축 측정: 높은 축 진동은 정렬 불량을 나타냅니다.
- 베어링 진동: 모터 및 구동 장비 베어링 비교
- 비트 주파수: 다중 벨트의 저주파 변조
시각 검사
- 벨트 상태: 균열, 유약, 닳음, 덩어리 누락 여부를 확인하세요.
- 착용 패턴: 고르지 않은 마모는 정렬이나 긴장 문제를 나타냅니다.
- 벨트 추적: 벨트가 홈 중앙에 위치하는지 관찰하세요.
- 풀리 상태: 홈의 마모, 손상, 쌓임 여부를 검사합니다.
- 정렬: 풀리 정렬을 확인하기 위한 직선자 또는 레이저
장력 측정
- 편향 방법: 벨트를 중간 길이에서 누르고 처짐을 측정합니다(경험 법칙: 길이 1인치당 1/64인치)
- 장력계: 벨트 주파수 또는 힘을 측정하는 특수 장비
- 제조업체 사양: 권장되는 장력 값과 비교하세요
일반적인 문제 및 해결책
벨트 미끄러짐
- 증상: 삐걱거림, 속도 변화, 벨트 가열, 유약
- 원인: 낮은 장력, 마모된 벨트, 오일 오염, 과부하
- 해결책: 장력을 높이고, 벨트를 교체하고, 풀리를 청소하고, 부하를 줄이십시오.
조기 벨트 마모
- 원인: 정렬 불량, 잘못된 장력, 환경 요인, 풀리 마모
- 해결책: 정밀 정렬, 적절한 장력, 풀리 교체, 환경 보호
과도한 진동
- 원인: 벨트 공진, 편심 풀리, 벨트 마모, 정렬 불량
- 해결책: 벨트 가이드 또는 아이들러 추가, 풀리 교체, 재정렬, 벨트 교체
시끄러운 작동
- 원인: 마모되거나 광택이 나는 벨트, 정렬 불량, 공진
- 해결책: 벨트 교체, 풀리 정렬, 장력 조정, 댐핑 추가
예방 유지 관리
정기 검사
- 시각적 벨트 상태 점검(매월)
- 장력 검증(분기별 또는 제조업체별)
- 정렬 검증(매년 또는 벨트 교체 후)
- 풀리 마모 검사(벨트 교체 중)
벨트 교체 관행
- 매칭 세트: 다중 벨트 드라이브의 모든 벨트를 함께 교체하십시오.
- 적절한 선택: 적용 분야에 맞는 올바른 벨트 유형과 크기를 사용하세요.
- 설치 전 정렬: 새 벨트를 설치하기 전에 풀리 정렬을 확인하세요
- 적절한 장력: 제조업체 사양을 따르세요
- 런인 기간: 처음 24~48시간 후에 다시 확인하고 긴장을 조정하세요.
장점과 한계
벨트 드라이브의 장점
- 진동 차단(충격을 흡수하는 컴플라이언스)
- 과부하 보호(구성 요소를 파손하는 대신 벨트가 미끄러짐)
- 조정 가능한 속도 비율(풀리 크기 변경)
- 경제적이고 간단하다
- 상태가 양호할 경우 조용한 작동
제한 사항
- 정기적인 교체가 필요합니다(유한 수명)
- 슬립으로 인한 효율성 손실(일반적으로 2-5%)
- 장력은 베어링 측면 하중을 생성합니다.
- 중간 정도의 전력 전송으로 제한됨
- 정렬 및 환경 조건에 민감함
벨트 구동 장치 결함은 베어링이나 기어 고장보다 일반적으로 심각도는 낮지만, 장비의 신뢰성, 효율 및 소음 수준에 상당한 영향을 미칩니다. 벨트 고유의 진동 주파수와 고장 모드를 이해하면 효과적인 모니터링과 적시 유지관리가 가능해져 벨트 수명을 극대화하고 벨트 구동 기계의 예기치 않은 고장을 방지할 수 있습니다.
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