초기 불균형 이해
초기 불균형 — ‘원래 불균형’ 또는 ‘발견 시 불균형’이라고도 함 —은 불균형 ~에 존재하는 조건 로터 before any 밸런싱 보정이 적용되었습니다. 이는 밸런싱 절차의 첫 번째 실행 중에 포착된 로터의 기준 상태입니다. 그 크기와 각도 위치는 다음을 측정하여 구합니다. 진동 진폭과 단계 로터가 균형 회전 속도로 회전하는 동안. 균형 조정 작업에서 이후의 모든 과정은 이 시작 벡터를 기준으로 삼습니다. 이는 작업의 효과를 평가하는 기준이 되며, 보정이 완료된 후에도 남아 있는 것을 잔류 불균형.
1. 초기 불균형의 원인
로터의 수명 주기 동안 제조, 조립, 운용 과정은 물론, 오히려 상태를 개선하기 위해 실시하는 정비 과정에서도 다양한 원인으로 인해 초기 불균형이 누적됩니다.
제조 허용 오차
정밀 가공을 하더라도 완벽한 대칭을 이루는 것은 불가능합니다:
- 재료 밀도의 변화: 비균질한 재료, 내부 공극 또는 내포물은 질량 비대칭을 초래한다.
- 가공 공차: 진정한 동심원 상태에서 약간 벗어난 경우 — 런아웃 또는 이심률 — 불균형을 초래한다.
- 벽 두께 변동: 주조 또는 가공된 로터의 경우, 벽 두께가 고르지 않으면 질량 분포도 고르지 않게 됩니다.
- 기공 및 주조 결함: 공기 주머니, 수축 또는 슬래그 함유로 인해 덩어리의 위치가 이동합니다.
조립 오류 및 변형
로터가 여러 부품으로 구성되어 있을 경우, 각 부품이 개별적으로는 문제가 없더라도 불균형이 발생할 수 있습니다:
- 허용오차 누적: 균형 잡힌 부품이라도 여전히 vectorially 상당한 총액으로.
- 나사 연결: 키, 키홈, 스플라인은 본질적으로 비대칭적이다.
- 볼트 구멍 및 체결 부품: 구멍 간격이 고르지 않거나 고정 부품이 맞지 않으면 불균형이 발생합니다.
- 열압착 및 압입: 수축 끼움 또는 압입 방식으로 장착된 부품은 완벽하게 동심축을 이루지 못할 수 있습니다.
운영상의 원인
운전 중에도 불균형이 발생하여 로터의 원래 균형 상태에서 벗어나게 됩니다:
- 재료 적층: 먼지, 이물질, 물때 또는 공정 부산물이 쌓이는 임펠러, 팬 날개 또는 로터 표면.
- Erosion and 입다: 마모로 인한 불균일한 재료 손실, 부식, 또는 캐비테이션.
- 파손되거나 누락된 부품: 날개가 빠진 경우, 임펠러 베인이 부러진 경우, 부품이 이탈한 경우.
- 흉한 모습: 충격, 과열 또는 과부하로 인해 구부러지거나 휘거나 소성 변형이 발생합니다.
- 느슨한 구성 요소: 풀려서 위치가 어긋난 부품들.
유지보수 및 수리 활동
아이러니하게도, 유지보수는 오히려 해결하고자 했던 바로 그 불균형을 초래할 수 있다:
- 질량이나 질량 분포가 다른 교체 부품을 장착하는 것.
- 금속을 비대칭적으로 보강하는 용접 보수 작업.
- 재료를 고르지 않게 제거하는 재작업 또는 기계 가공
- 페인트나 코팅이 고르지 않게 도포된 상태.
2. 초기 불균형 측정 방법
초기 불균형은 균형 조정 절차의 첫 번째 측정 단계에서 정량화됩니다.
측정 매개변수
- 진동 진폭: 1×(1회전당 1회) 성분의 크기(일반적으로 mm/s, in/s 또는 밀 단위로 표시됨). 이는 불균형의 심각도와 직접적인 관련이 있습니다.
- 위상각: (검출된 기준 표시를 기준으로) 무거운 지점의 각도 위치(도 단위) 키페이저 또는 유속계. 이 단계에서는 다음을 알려줍니다 어디 불균형 질량이 위치해 있다.
- 속도: 측정값을 기록하는 회전 속도 — 이는 다음 이유로 중요합니다. 원심력 불균형은 속도의 제곱에 비례하여 증가한다.
벡터 표현
초기 불균형은 크기와 방향을 모두 갖는 벡터 “O”(“Original”의 약자)로 표현되며, 일반적으로 극좌표 플롯 어디에:
- 벡터의 크기는 진동의 진폭을 나타내며,
- 벡터의 각도는 위상, 즉 무거운 지점의 위치를 나타냅니다.
3. 균형 조정 과정에서의 중요성
초기 불균형 측정은 한 번에 여러 가지 역할을 수행합니다.
교정 기준
모든 불균형 보정 계산은 초기 불균형을 기준으로 합니다. 목표는 보정 가중치 초기 벡터와 크기는 같고 방향은 반대인 진동 벡터를 생성하여 이를 상쇄시키는.
심각도 평가
초기 불균형의 정도는 문제의 심각성을 보여주며 다음을 결정하는 데 도움이 됩니다:
- 균형 조정이 올바른 조치인지, 아니면 다른 기계적 결함 때문인지 — 설사 또는 정렬 불량 — 먼저 해결해야 합니다;
- 적절한 크기의 시험 무게; 그리고
- 한 번의 수정으로 충분할지, 아니면 여러 번의 반복 작업이 필요할지.
로터를 다루기 전에 해볼 만한 유용한 확인 방법은 측정된 진폭을 로터가 실제로 가하는 힘으로 환산해 보는 것입니다. 우리의 불균형 계산기를 이용한 원심력 계산 주어진 불균형과 회전 속도를 바로 뉴턴 단위로 변환해 주므로, 그 시급성이 명백해집니다.
진행 상황 추적
초기 불균형과 보정 후의 잔류 불균형을 비교하면 작업 결과가 얼마나 양호했는지 정량적으로 파악할 수 있습니다. 균형 조정이 잘 이루어지면 일반적으로 진동이 초기 수준 대비 70~90% 이상 감소합니다.
영향 계수 계산
에서 영향 계수법, 시험 추를 부착한 상태에서 측정된 진동값에서 초기 불균형 벡터를 빼서 시험 추의 영향을 분리합니다:
T = (O + T) − O, 여기서 O는 초기 불균형이고 T는 시험 중량 효과이다.
분석기는 이 분리된 효과를 바탕으로 영향 계수를 계산하고, 이를 통해 정확한 보정 질량과 각도를 도출합니다. 단일 평면 작업의 경우, 다음을 사용하여 이 계산을 재현할 수 있습니다. 영향계수 계산기.
4. 잔류 불균형과의 관계
밸런싱의 궁극적인 목적은 초기 불균형을 허용 가능한 낮은 잔류 수준으로 줄이는 데 있습니다. 이 관계는 단순히 ‘이전과 이후’의 차이로 설명할 수 있습니다:
- 초기 불균형: “이전” 상태.
- 보정: 균형 조정 절차 및 추 설치.
- 잔류 불균형: “이후” 상태.
이상적으로는 잔여량이 초기 값의 10~30% 미만이어야 하며, 정확한 목표치는 다음 조건에 따른 로터의 균형 품질 요구 사항에 따라 설정됩니다. ISO 21940-11 (의 현대적 후속작) ISO 1940-1). 선택한 G등급 그리고 서비스 속도를 그램-밀리미터 단위의 허용 가능한 수치로 변환하는 것은 이 잔여 불균형 계산기(ISO 21940-11).
5. 일반적인 초기 불균형 수준
초기 불균형의 정도는 장비의 종류와 사용 이력에 따라 크게 달라집니다.
새 로터 또는 최근 균형 잡힌 로터
일반적으로 산업용 기계의 진동은 0.5~2.0 mm/s(0.02~0.08 in/s) 범위로, 이는 양호하거나 허용 가능한 균형 상태입니다.
중간 정도의 불균형 로터
진동 수치가 2.0~7.0 mm/s(0.08~0.28 in/s)인 경우, 로터를 조만간 균형 조정해야 함을 의미합니다. 이는 정기 점검이 필요한 장비에서 흔히 나타나는 현상입니다.
심하게 불균형한 로터
진동 수치가 7.0 mm/s(0.28 in/s)를 초과하면 블레이드 결손, 심한 이물질 축적 또는 주요 부품 손상으로 인해 발생한 심각한 불균형 상태임을 나타내며, 즉각적인 조치가 필요합니다.
참고: 이는 일반적인 산업용 기계에 대한 일반적인 지침입니다. 구체적인 허용 수준은 다음과 같은 표준에 정의된 바와 같이 기계의 유형, 크기, 속도 및 장착 방식에 따라 달라집니다. ISO 20816 시리즈 (구 ISO 10816).
6. 현장 측정 및 기록
조립된 기계에서는 초기 불균형이 조립 전이 아닌 조립된 상태에서 측정됩니다. 밸런싱 머신. 다음과 같은 휴대용 2채널 분석기는 발란셋-1A 작동 속도에서 기계 자체 베어링의 1× 진폭과 위상을 측정하고, 초기 “O” 벡터를 기록한 다음, 이를 감소시키는 시험 중량 및 보정 작업을 안내함으로써 — 공장의 밸런싱 기계로는 결코 파악할 수 없는 조립 및 열적 영향을 포함하여, 로터가 실제로 작동하는 실제 상태를 정확히 포착합니다.
어떤 도구를 사용하든, 초기 불균형 측정값은 밸런싱 기록에 반드시 포함되어야 합니다:
- 각 측정 지점의 진동 진폭 및 위상;
- 측정 중의 작동 속도;
- 날짜 및 장비 식별 정보; 그리고
- 검사 중 발견된 불균형의 눈에 보이는 원인
이 문서는 로터의 상태에 대한 이력 기록을 작성하며, 다음을 지원합니다. 추세 분석 시간이 지남에 따라 — 예를 들어, 축적이나 침식으로 인해 불균형이 서서히 발생하고 있는지 파악하여, 진동이 심각해지기 전에 유지보수를 계획할 수 있게 해줍니다.
