회전 기계의 편심 이해
In 로터 동역학, 이심률 이는 로터의 질량 중심(중심점)과 기하학적 중심, 즉 축의 실제 중심 사이의 반경 방향 편차를 말합니다. 완벽하게 균형이 잡힌 로터라면 이 두 중심이 일치하겠지만, 제조상의 불완전성과 재료 밀도의 불균일성으로 인해 거의 항상 어느 정도의 편심도가 남게 됩니다. 편심 로터가 회전할 때, 중심에서 벗어난 질량은 원심력, 그리고 그 힘이 바로 불균형 진동. 다시 말해, 편심도는 가장 흔한 기계 고장의 근본적인 원인이 되는 기하학적 현상입니다.
1. 정의: 이심률이란 무엇인가?
편심도는 회전축에 수직으로 측정된 거리(보통 수 마이크로미터)로, 질량이 실제로 집중된 지점과 축이 회전하는 지점 사이의 간격을 나타냅니다. 이는 표면의 모양이 아니라 질량이 어떻게 분포되어 있는지에 대한 특성이기 때문에, 진정한 질량 편심도는 육안으로 확인할 수 없으며, 정지된 로터에서는 다이얼 인디케이터로도 측정할 수 없습니다. 로터가 회전하여 편심된 질량이 한 바퀴 돌 때마다 원심력을 바깥쪽으로 발생시키기 시작할 때만 그 존재가 드러납니다.
2. 편심도와 불균형 간의 직접적인 관계
편심과 불균형은 동전의 양면과 같다. 불균형은 주어진 속도에서 편심도의 영향을 나타내는 척도이며, 편심도는 그 물리적 원인이다. 불균형 정도는 로터의 질량과 편심도에 정비례합니다:
불균형(U) = 질량(M) × 편심(e)
이 간단한 도구는 왜 편심도가 그토록 중요한지 설명해 줍니다. 편심도가 커질수록 발생하는 원심력은 정사각형 회전 속도에 비례하므로, 무겁고 고속으로 회전하는 로터에서 불과 몇 마이크로미터의 편심만 발생해도 엄청난 힘이 발생하여 심각한 진동 빠른 베어링 마모. 다음을 통해 질량, 이심률, 속도에 따라 그 힘이 얼마나 급격히 증가하는지 확인할 수 있습니다. 불균형에 의한 원심력 계산기.
3. 편심성의 종류
진정한 편심과 종종 혼동되는 관련 기하학적 결함을 명확히 구분하는 것이 중요하다.
집단적 기이함
위에서 정의한 진정한 편심도, 즉 질량 중심과 기하학적 중심 사이의 편차를 말합니다. 이것이 바로 불균형을 일으키는 원인이며, 모든 균형 조정 절차의 목표입니다. 고정된 로터에서는 다이얼 인디케이터로 이를 직접 측정할 수 없으며, 회전당 한 번 발생하는 힘의 형태로만 동적으로 나타납니다. 이 힘의 방향(무거운 지점의 각도)은 단계 1× 진동의.
기하학적 편심도 (런아웃)
로터 표면이 완벽한 원형에서 벗어난 정도 — 샤프트나 로터의 ‘비원형도’를 나타내는 척도로, 또한 기계적 런아웃. 저널은 약간 타원형일 수도 있고, 축에서 중심이 어긋나게 가공된 풀리일 수도 있다. 질량 편심과는 달리, 이것은 can 저속 회전 중에 다이얼 인디케이터로 측정할 수 있습니다. 이는 질량 불균형을 직접적으로 나타내는 것은 아니지만, 편심된 기하학적 형태가 종종 그 원인이 되기도 합니다. 이와는 별개이지만 밀접하게 관련된 개념인 로터 편심 모터와 에어갭 간극의 맥락에서 이러한 기하학적 오프셋을 설명한다.
전기적 런아웃
물리적 결함은 전혀 아니며, 비접촉 방식에 특유한 측정 오차일 뿐입니다 근접 프로브. 샤프트 표면의 자기 투자율이나 전기 전도도가 달라지는 부분에서는 프로브가 기하학적 편심을 흉내 내는 오신호를 반환합니다. 이러한 노이즈는 특성 분석을 거쳐 제거해야 하며, 일반적으로 다음 방법을 통해 케이블 보정 그리고 슬로우롤 런아웃 차감 — 로터 동적 시험 중에 이를 수행하지 않으면, 실제 샤프트 운동으로 오인될 수 있습니다.
4. 편심 현상의 원인
대량 편심력은 여러 경로를 통해 로터로 유입됩니다:
- 제조 공차: 가공, 주조 또는 조립 공정 중 완벽한 것은 없으므로, 사소한 오류는 피할 수 없습니다.
- 재료 밀도의 불균일성: 주물이나 단조품에 포함된 내포물, 공극 또는 기공은 재료의 균질성을 저해하고 질량 중심을 이동시킨다.
- 비대칭 디자인: 크랭크샤프트와 같은 일부 부품은 본질적으로 비대칭적입니다.
- 조립 오류: 축에 완벽하게 중심이 맞지 않은 풀리나 베어링은 편심 질량을 발생시킵니다.
- 열 왜곡: 가열이나 냉각이 고르지 않으면 로터가 휘어질 수 있으며, 이로 인해 질량 중심이 일시적으로 이동하게 됩니다 — 열 활, 크기와 방향 모두 중요하기 때문에 흔히 ‘열 벡터’라고 불린다.
5. 이심률 처리 방법
질량 편심도가 불균형의 원인이므로, 이를 통해 보정됩니다. 밸런싱. 기술자는 질량을 소량 추가하거나 제거함으로써 반대 방향의 원심력을 발생시켜, 로터의 질량 중심선을 기하학적 중심선으로 효과적으로 되돌려 놓음으로써, 결과적으로 작용하는 합력 및 이에 따른 진동을 최소화합니다. 조립된 기계에서는 이 작업을 현장에서 수행하며, 이를 위해 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기를 사용합니다. 발란셋-1A 기계 자체 베어링의 1× 진폭과 위상을 측정하고, 그 정도를 계산합니다 보정 무게 어디에 추가할지 결정하고, 다음을 확인합니다. 잔류 불균형 그 후. 균형 조정은 다음을 무효화한다는 점에 유의하십시오. 효과 편심도; 이는 기하학적 표면을 이동시키지 않으므로, 기하학적 편심량이 큰 로터라도 균형 조정이 잘 되어 있어도 마찰이 발생하거나 근접 센서에서 높은 값이 측정될 수 있습니다.
