회전 기계의 방사형 진동이란 무엇입니까? • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 회전 기계의 방사형 진동이란 무엇입니까? • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

회전 기계의 반경 진동이란 무엇인가?

admin가 에 게시함

회전 기계의 반경 진동 이해

정의: 방사 진동이란 무엇인가?

방사형 진동 회전축에 수직으로 회전하는 축의 운동으로, 중심에서 바깥쪽으로 원의 반지름처럼 뻗어 나갑니다. "방사형"이라는 용어는 축 중심선에서 방사되는 모든 방향을 의미하며, 수평(좌우) 및 수직(상하) 운동을 모두 포함합니다. 방사형 진동은 다음과 동의어입니다. 측면 진동 또는 횡진동이며 가장 일반적으로 측정되고 모니터링되는 형태를 나타냅니다. 진동 회전 기계에서.

실제 적용에서 반경 진동은 일반적으로 각 베어링 위치에서 수평 및 수직의 두 수직 방향으로 측정되어 축에 수직인 샤프트의 움직임에 대한 완전한 그림을 제공합니다.

측정 방향

수평 방사 진동

수평 진동은 좌우 방향으로 측정됩니다.

  • 샤프트 축에 수직이고 지면/바닥에 평행
  • 종종 가장 접근하기 쉬운 측정 위치
  • 일반적으로 중력, 기초 강성 비대칭 및 수평 강제 기능의 효과를 보여줍니다.
  • 대부분의 진동 모니터링 프로그램에 대한 표준 측정 방향

수직 방사 진동

수직 진동은 위아래 방향으로 측정됩니다.

  • 샤프트 축에 수직이고 지면/바닥에 수직
  • 중력과 로터의 무게에 영향을 받음
  • 로터 무게로 인해 수평보다 진폭이 더 높아 비대칭 강성이 발생하는 경우가 많습니다.
  • 수직으로 배치된 기계(수직 펌프, 모터)의 문제를 감지하는 데 중요합니다.

전체 방사형 진동

전체 반경 진동은 수평 및 수직 성분의 벡터 합으로 계산할 수 있습니다.

  • 반경 총계 = √(수평² + 수직²)
  • 방향에 관계없이 실제 동작 크기를 나타냅니다.
  • 단일 숫자 심각도 평가에 유용합니다.

방사형 진동의 주요 원인

반경 방향 진동은 샤프트 축에 수직으로 작용하는 힘에 의해 생성됩니다.

1. 불균형(주된 원인)

불균형 회전 기계에서 가장 흔한 방사 진동의 원인은 다음과 같습니다.

  • 샤프트 속도(1X)로 회전하면서 원심력을 생성합니다.
  • 힘의 크기는 불균형 질량, 반경 및 속도 제곱에 비례합니다.
  • 원형 또는 타원형을 생성합니다. 샤프트 궤도
  • 다음을 통해 수정 가능 밸런싱 절차

2. 정렬 불량

샤프트 정렬 불량 결합된 기계 사이에는 방사형과 축 진동:

  • 주로 2X(회전당 2회) 반경 진동
  • 또한 1X, 3X 및 그 이상의 고조파를 생성합니다.
  • 높은 축 진동은 반경 진동을 동반합니다.
  • 베어링 간 위상 관계 정렬 불량 유형에 대한 진단

3. 기계적 결함

다양한 기계적 문제로 인해 특징적인 방사형 진동 패턴이 생성됩니다.

  • 베어링 결함: 베어링 결함 주파수에서의 고주파 충격
  • 구부러지거나 휘어진 샤프트: 불균형과 유사한 1X 진동이지만 느린 롤에서도 나타납니다.
  • 설사: 비선형 동작을 갖는 다중 고조파(1X, 2X, 3X)
  • 균열: 시작/종료 시 변화하는 1X 및 2X 진동
  • 마찰: 하위 동기 및 동기 구성 요소

4. 공기역학적 힘과 유압적 힘

펌프, 팬, 압축기의 공정력은 방사형 강제력을 생성합니다.

  • 블레이드 통과 빈도(블레이드 수 × RPM)
  • 비대칭 흐름으로 인한 유압 불균형
  • 와류 분리 및 유동 난류
  • 재순환 및 설계 외 운영

5. 공명 조건

근처에서 작동할 때 임계 속도, 방사형 진동이 극적으로 증폭됩니다.

  • 고유 진동수는 강제 진동수와 일치합니다.
  • 진폭은 시스템에 의해서만 제한됩니다. 제동
  • 심각한 진동 수준의 가능성
  • 설계 시 적절한 분리 여백이 필요합니다.

측정 표준 및 매개변수

측정 단위

반경 진동은 세 가지 관련 매개변수로 표현될 수 있습니다.

  • 배수량: 실제 이동 거리(마이크로미터, µm, mils). 저속 기계 및 근접 프로브 측정에 사용됨
  • 속도: 변위 변화율(mm/s, in/s). 일반 산업 기계에 가장 많이 사용되며 ISO 표준의 기준이 됩니다.
  • 가속: 속도 변화율(m/s², g). 고주파 측정 및 베어링 결함 감지에 사용됨

국제 표준

ISO 20816 시리즈는 반경 방향 진동 심각도 한계를 제공합니다.

  • ISO 20816-1: 기계 진동 평가를 위한 일반 지침
  • ISO 20816-3: 15kW 이상 산업용 기계에 대한 특정 기준
  • 심각도 구역: A(좋음), B(수용 가능), C(불만족), D(수용 불가능)
  • 측정 위치: 일반적으로 베어링 하우징의 반경 방향

산업별 표준

  • API 610: 원심 펌프 반경 진동 한계
  • API 617: 원심 압축기 진동 기준
  • API 684: 반경 진동 예측을 위한 로터 동역학 분석 절차
  • NEMA MG-1: 전기 모터 진동 한계

모니터링 및 진단 기술

정기 모니터링

표준 진동 모니터링 프로그램은 반경 방향 진동을 측정합니다.

  • 경로 기반 수집: 고정된 간격(월별, 분기별)으로 주기적 측정
  • 전체 수준 추세: 시간 경과에 따른 총 진동 진폭 추적
  • 알람 제한: ISO 또는 장비별 표준에 따라 설정됨
  • 비교: 현재 대 기준선, 수평 대 수직

고급 분석

자세한 반경 진동 분석은 다음과 같은 진단 정보를 제공합니다.

  • FFT 분석: 진동 성분을 보여주는 주파수 스펙트럼
  • 시간 파형: 시간 경과에 따른 진동 신호는 과도 현상과 변조를 나타냅니다.
  • 상 분석: 측정 지점 간의 타이밍 관계
  • 궤도 분석: 샤프트 중심선 동작 패턴
  • 봉투 분석: 베어링 결함 감지를 위한 고주파 복조

지속적인 모니터링

중요 장비에는 종종 영구적인 방사형 진동 모니터링이 있습니다.

  • 직접 샤프트 모션 측정을 위한 근접 프로브
  • 베어링 하우징에 영구적으로 장착된 가속도계
  • 실시간 추세 및 경보
  • 자동 보호 시스템 통합

수평적 차이와 수직적 차이

일반적인 진폭 관계

많은 기계에서 수직 방사 진동이 수평 진동을 초과합니다.

  • 중력 효과: 로터 무게는 정적 처짐을 생성하여 수직 강성에 영향을 미칩니다.
  • 비대칭 강성: 기초와 지지 구조는 수평적으로 더 단단합니다.
  • 일반적인 비율: 수직 진동 1.5-2× 수평이 일반적입니다.
  • 균형 무게 효과: 로터 하단에 배치된 보정 가중치(쉽게 접근 가능)는 수직 진동을 우선적으로 감소시킵니다.

진단상의 차이점

  • 불균형: 불균형 위치에 따라 한 방향으로 더 강하게 나타날 수 있습니다.
  • 설사: 수직 방향에서 더 두드러지는 비선형성을 종종 보여줍니다.
  • 기초 문제: 수직 진동은 기초 악화에 더 민감합니다.
  • 정렬 불량: 정렬 오류 유형에 따라 수평 및 수직에서 다르게 나타날 수 있습니다.

로터 동역학과의 관계

방사형 진동은 핵심입니다 로터 동역학 분석:

임계 속도

  • 방사형 고유 진동수가 결정됩니다. 임계 속도
  • 첫 번째 임계 속도는 일반적으로 첫 번째 방사형 굽힘 모드에 해당합니다.
  • 캠벨 다이어그램 속도에 따른 반경 방향 진동 거동 예측
  • 임계 속도로부터의 분리 마진은 과도한 반경 진동을 방지합니다.

모드 모양

  • 각 방사형 진동 모드는 특징적인 편향 모양을 갖습니다.
  • 첫 번째 모드: 단순 아크 굽힘
  • 두 번째 모드: 노드 포인트가 있는 S-커브
  • 상위 모드: 점점 더 복잡해지는 패턴

균형 고려 사항

  • 1X 주파수에서 반경 진동 감소를 목표로 균형 조정
  • 영향력 계수 수정 가중치를 반경 방향 진동 변화에 연관시킵니다.
  • 방사 모드 형상을 기반으로 한 최적 보정 평면 위치

교정 및 제어 방법

불균형을 위해

기계적 문제

  • 정밀 정렬로 정렬 불량을 바로잡습니다.
  • 베어링 결함으로 인한 베어링 교체
  • 느슨한 구성 요소 조이기
  • 구조적 문제에 대한 기초 수리
  • 구부러진 샤프트의 샤프트 교정 또는 교체

공명 문제에 대해

  • 임계 속도 범위를 피하기 위한 속도 변경
  • 강성 수정(샤프트 직경, 베어링 위치 변경)
  • 댐핑 향상(스퀴즈 필름 댐퍼, 베어링 선택)
  • 자연 주파수를 이동시키기 위한 질량 변화

예측 유지 관리의 중요성

방사형 진동 모니터링은 예측 유지 관리 프로그램의 초석입니다.

  • 조기 결함 감지: 반경 방향 진동의 변화는 고장이 발생하기 몇 주 또는 몇 달 전에 발생합니다.
  • 트렌드: 점진적인 증가는 문제가 발생하고 있음을 나타냅니다.
  • 오류 진단: 주파수 콘텐츠는 특정 오류 유형을 식별합니다.
  • 심각도 평가: 진폭은 문제의 심각성과 긴급성을 나타냅니다.
  • 유지 관리 일정: 시간 기반이 아닌 상태 기반 유지 관리
  • 비용 절감: 치명적인 고장을 방지하고 유지 관리 간격을 최적화합니다.

회전 기계의 주요 진동 측정인 반경 진동은 장비 상태에 대한 필수 정보를 제공하므로 산업용 회전 장비의 안정적이고 안전하며 효율적인 작동을 보장하는 데 필수적입니다.

← 메인 인덱스로 돌아가기

카테고리:
왓츠앱