로터 편심이란 무엇인가요? 기하학적 불균형 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 등 다양한 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 로터 편심이란 무엇인가요? 기하학적 불균형 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 등 다양한 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

로터 편심이란? 기하학적 불균형

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로터 편심 이해

정의: 로터 편심이란 무엇인가?

로터 편심 (또한 ~라고도 함 이심률 또는 기하학적 런아웃)은 기하학적 중심이 로터 또는 로터 구성 요소가 회전축(지지 베어링에 의해 정의된 중심선)과 일치하지 않습니다. 이러한 오프셋은 질량이 완벽하게 균형을 이루더라도 로터의 외부 표면이 "중심에서 벗어나" 로터가 회전할 때 질량 중심이 회전축을 중심으로 궤도를 그리며 회전하는 상황을 초래합니다. 진동 질량과 동일하다 불균형.

편심은 특히 전기 모터(로터-보어 오프셋), 펌프 및 팬(임펠러 장착 오프셋), 그리고 제조 공차의 중첩으로 인해 기하학적 흔들림이 발생할 수 있는 조립된 로터에서 흔히 발생합니다. 정밀 동심도 유지가 중요한 정밀 기계에서는 이 문제가 매우 중요합니다.

로터 편심의 유형

1. 정적 편심(평행 오프셋)

  • 설명: 회전축으로부터 오프셋된 로터 중심이지만 회전축과 평행함
  • 기하학: 로터 길이에 따른 일정한 방사형 오프셋
  • 효과: 질량 불균형(기하학적 중심 ≠ 회전 중심)을 생성합니다.
  • 일반적인: 임펠러, 풀리와 같은 단일 디스크 구성 요소
  • 보정: 종종 수정 가능 밸런싱 또는 다시 장착

2. 동적 편심(각도 오프셋)

  • 설명: 회전축에 대한 각도의 로터 중심선
  • 기하학: 런아웃은 로터 길이에 따라 다릅니다.
  • 효과: 커플 불균형과 다양한 런아웃을 생성합니다.
  • 일반적인: 여러 조립 단계를 갖춘 긴 로터
  • 보정: 재정렬 또는 특수 밸런싱이 필요합니다.

3. 복합 편심

  • 평행 및 각도 오프셋의 조합
  • 가장 흔한 실제 상황
  • 복잡한 런아웃 패턴
  • 다른 문제와 구별하기 위해서는 신중한 분석이 필요합니다.

일반적인 원인

제조 허용 오차

  • 보어 런아웃: 베어링 보어가 외경과 동심이 아님
  • 샤프트 런아웃: 샤프트 저널의 가공 부정확성
  • 스택업: 허용오차 누적으로 조립된 여러 구성품
  • 캐스팅 변형: 주조물의 코어 이동으로 인한 벽 두께 변화

어셈블리 오류

  • 중앙에서 벗어난 장착: 임펠러 또는 로터 구성 요소가 샤프트 중앙에 위치하지 않음
  • 코킹 설치: 압입 중 기울어진 구성 요소
  • 키/키웨이 문제: 대형 키웨이 또는 편심 키 설치
  • 열적 적합성 문제: 오프셋을 생성하는 수축 맞춤 또는 확장 맞춤 조립

운영상의 원인

  • 베어링 마모: 과도한 정리 샤프트가 중앙에서 벗어나 움직일 수 있도록 합니다.
  • 샤프트 벤딩: 효과적인 편심을 생성하는 영구적 또는 열적 활
  • 소성 변형: 과부하로 인해 샤프트 또는 구성 요소가 영구적으로 변형됨
  • 설사: 구성 요소가 느슨하게 작동하고 위치가 변경되었습니다.

효과 및 증상

진동 증상

  • 1× 동기 진동: 주요 증상은 질량 불균형과 동일하게 나타납니다.
  • 높은 런아웃: 느린 롤 속도에서도 측정 가능한 반경 방향 런아웃
  • 일정 위상: 다른 일부 단층과 달리 위상은 일반적으로 안정적입니다.
  • 속도 제곱 반응: 진동은 불균형과 마찬가지로 속도²에 따라 증가합니다.

전기 효과(전기 모터/발전기)

  • 공기 간격 변화: 편심 로터는 불균일한 공기 간격을 생성합니다.
  • 자기 불균형 풀(UMP): 비대칭 자기력
  • 현재 변동: 다양한 릴럭턴스는 전류 소모에 영향을 미칩니다.
  • 과열: 최소 공기 간격에서의 국부 가열
  • 전자기 소음: 2× 라인 주파수 진동 및 소음

기계적 응력

  • 불균형 힘으로 인한 베어링 하중 증가
  • 샤프트의 순환 굽힘 응력
  • 최소 간격 위치에서 간격 감소
  • 가까운 간격에서 마찰이 발생할 가능성이 있습니다.

진단 및 차별화

편심률 vs. 질량 불균형

특징 질량 불균형 이심률
진동 주파수 1× 주행 속도 1× 주행 속도
슬로우 롤 런아웃 최소 높음(편심도에 비례)
균형에 대한 대응 진동 감소 제한된 개선(보상을 위해 질량 불균형 추가)
전기 효과 없음 공극 변화, UMP(모터/발전기)
보정 균형추 추가 구성 요소를 다시 장착하고 제조상의 결함이 있는 경우 교체합니다.

진단 검사

런아웃 측정

  • 다이얼 표시기 또는 근접 프로브를 사용하여 반경 방향 런아웃 측정
  • 샤프트를 천천히 회전시킵니다.< 100 RPM)
  • 높은 런아웃(일반적으로 0.05mm 또는 2밀 이상)은 편심 또는 구부러진 샤프트를 나타냅니다.
  • 회전하지 않아도 런아웃이 존재하여 기하학적 문제가 확인됩니다.

균형 반응 테스트

  • 균형을 시도하다 시험 무게
  • 편심은 달성 가능한 균형 품질을 제한합니다.
  • 허용 가능한 진동을 달성할 수 있지만 높은 보정 가중치가 필요합니다.
  • 가중치는 질량 분포를 수정하는 대신 기하학적 오프셋을 "추적"합니다.

교정 방법

기계적 교정

  • 구성 요소 다시 장착: 제거 후 동심도를 더 좋게 하여 다시 설치하세요
  • 기계 표면: 런아웃을 개선하기 위해 베어링 피팅을 재보링하거나 샤프트를 재가공합니다.
  • 구성 요소 교체: 제조상의 결함이 있는 경우 교체만이 유일한 선택일 수 있습니다.
  • 심 조정: 조립된 구성품의 경우 위치 조정

균형 잡힌 보상

  • 불균형을 상쇄하기 위해 균형추를 추가합니다.
  • 진동은 감소하지만 기하학적 문제는 해결되지 않습니다.
  • 허용 오차 범위 내에서 편심이 발생하고 진동이 적절히 감소하면 허용 가능
  • 정밀 응용 분야에 대한 문서화된 제한 사항

전기 모터/발전기용

  • 공기 간격 변화를 최소화하기 위해 로터를 다시 배치하세요.
  • 심각한 경우 스테이터 재보링 또는 교체가 필요합니다.
  • 고급 제어를 통해 전자기 보상이 가능한 경우도 있습니다.

로터 편심은 질량 불균형과 유사한 동적 결과를 초래하지만, 뚜렷한 진단적 특징을 갖는 기하학적 결함입니다. 런아웃 측정을 통해 편심을 인지하고 밸런싱에서의 편심 한계를 이해하면 적절한 시정 조치가 가능합니다. 가능한 경우 기계적 시정 조치를 취하고, 기하학적 수정이 불가능한 경우 밸런스 보정을 통해 수용하는 것입니다.

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