단일 평면 밸런싱 이해
단일 평면 밸런싱 이다 밸런싱 로터의 불균형 이는 회전축에 수직인 단 하나의 반경 방향 평면에서 질량을 추가하거나 제거함으로써 보정됩니다. 이는 불균형이 주로 정적 본질적으로 — 즉, 로터의 질량 중심이 회전축에서 벗어나 있지만 로터가 끝에서 끝으로 흔들리게 만드는 유의미한 토크나 모멘트가 없는 경우를 말합니다. 가장 간단하고 경제적인 균형 조정 기법으로서, 단 하나의 보정 평면 그리고 대개는 하나의 시험 중량 완료하기 위해 실행합니다.
1. 정의: 단일 평면 밸런싱이란 무엇인가?
모든 로터에는 어느 정도의 불균형이 존재하지만, geometry 그 불균형의 특성에 따라 어떻게 보정해야 하는지가 결정된다. 무거운 부분이 하나의 평면에 놓여 있다고 간주할 수 있거나, 축 방향의 작은 편차가 의미 있는 틸팅 모멘트를 발생시키지 않을 때, 단일 보정으로 균형을 회복할 수 있습니다. 이것이 단일 평면 작업의 결정적 조건입니다. 즉, 불균형이 힘의 쌍이 아닌 순수한 반경 방향 힘으로 작용하는 경우입니다. 힘의 쌍이 존재할 경우, 로터는 흔들리게 되며 단일 보정으로는 양쪽 끝을 동시에 상쇄할 수 없습니다. 이것이 단일 평면과 동적(2면) 밸런싱.
2. 단일 평면 밸런싱을 사용할 때
단면 균형 조정은 특정 로터 형상과 작동 조건에 적합합니다.
디스크형 로터
직경에 비해 축방향 길이(두께)가 작은 로터가 이상적인 후보이며, 흔히 “좁은” 또는 “얇은” 디스크라고 불립니다. 질량이 사실상 한 평면에 집중되어 있기 때문에, 모멘트가 발생할 여지가 거의 없습니다. 대표적인 예로는 다음과 같은 것들이 있습니다:
- 연삭 휠
- 원형 톱날
- 단일 단계 팬 또는 송풍기 임펠러
- 플라이휠
- 디스크 브레이크 로터
- 싱글 풀리
임계 회전수 미만의 강성 로터
을 위한 강성 로터 첫 번째 기록보다 훨씬 뒤처진 상태 임계 속도, 로터가 작동 중에 휘거나 변형되지 않는다면, 로터의 축 방향 길이가 상당히 길더라도 단일 평면 균형 조정만으로도 충분할 수 있습니다. 핵심은 엄격한: 샤프트는 작동 범위 전반에 걸쳐 한 번의 보정 결과가 유효하도록 형상을 유지해야 합니다.
불균형이 정적임이 확인된 경우
불균형이 특정 국소적인 원인(이물질 축적, 팬 날개 결손, 편심 장착 등)에서 비롯된 경우, 진동 측정값은 주로 in-phase 두 베어링 모두에서 움직임이 있는 경우, 상태는 정적이며 단일 평면 보정이 적절합니다. 다음을 비교해 보면 단계 양 끝단의 움직임은 실용적인 테스트를 보여줍니다. 위상이 일치하는 움직임은 정적 불균형을 나타내는 반면, 위상이 어긋나는 움직임은 토크가 발생하고 있음을 경고합니다.
3. 단일 평면 균형 조정 절차
이 절차는 다음을 기반으로 한 간단하고 체계적인 반복 구조를 따릅니다. 영향력 계수 메서드를 사용합니다.
1단계 — 초기 측정
로터가 정상 속도로 회전할 때, 초기 진동 벡터를 측정하고 기록하십시오 — 두 가지 모두 진폭 및 위상 — 하나 이상의 베어링 위치에서 측정합니다. 이를 통해 원래의 불균형으로 인해 발생하는 진동을 포착하며, 이는 이후 모든 과정의 기준이 됩니다.
2단계 — 시험용 추 부착하기
기계를 정지시킨 후, 선택한 보정 평면상의 적절한 각도 위치(일반적으로 0°)에 기준 시험 추를 부착하십시오. 이 추는 진동을 눈에 띄게 변화시킬 수 있을 만큼 충분히 무거워야 합니다. 유용한 경험칙으로는 진동 벡터의 약 25~50% 정도가 변화하도록 하는 것입니다. 처음에 추의 크기를 적절히 선정하면 불필요한 시험을 피할 수 있습니다; 시험 중량 계산기 로터의 무게와 속도를 바탕으로 안전한 초기 질량을 산출합니다.
3단계 — 시범 운영
기계를 재시동한 후 동일한 위치에서 새로운 진동 벡터를 측정하십시오. 이 측정값은 원래의 불균형 효과가 복합적으로 반영된 것입니다. 플러스 시험 중량 — 두 값을 벡터로 더한 값.
4단계 — 보정 가중치 계산
초기 벡터와 시험 벡터를 비교함으로써, 이 기기는 벡터 뺄셈 시험 중량의 자체 효과를 분리하고 다음을 계산하는 영향력 계수 — 주어진 각도에서 로터가 단위 질량당 얼마나 많은 진동을 발생시키는지. 이 계수를 바탕으로 영구 자석의 정확한 질량과 각도 위치를 계산합니다. 보정 무게 그러면 원래의 불균형이 해소됩니다. 그 배후의 수학적 원리는 다음을 통해 도출할 수 있습니다. 단일 평면 영향 계수 계산기.
5단계 — 수정 사항 적용 및 확인
시험용 추를 제거하고, 계산된 보정 추를 영구적으로 설치한 후(지정된 위치에 질량을 추가하거나, 드릴링 또는 연마를 통해 질량을 제거하는 방식) 기계를 가동하여 진동이 허용 가능한 수준으로 감소했는지 확인합니다. 약간의 진동이 남아 있다면, 트림 밸런스 결과를 미세 조정하고, 최종 잔류 불균형 다음과 대조하여 확인할 수 있습니다 ISO 21940-11 균형 등급.
4. 현장에서의 단일 평면 밸런싱
단일 평면 밸런싱은 전용 장비에서 수행할 수 있지만 밸런싱 머신, 그 진정한 장점은 실행 가능하다는 점입니다 현장에서, 로터가 작동 속도에서 자체 베어링 위에서 회전하는 상태에서. 다음과 같은 휴대용 2채널 계측기 발란셋-1A 시험용 추를 사용하기 전후의 1× 진폭과 위상을 측정하고, 영향 계수를 계산한 뒤 보정을 위한 정확한 질량과 각도를 산출하며, 추를 장착한 후 잔여 불균형을 확인합니다. 이 장치의 광학 레이저 유속계, 한 조각의 반사 테이프, 이 계산에 필요한 1회전당 위상 기준값을 제공합니다. 로터는 실제 작동 조건(실제 속도, 실제 장착 상태, 실제 온도)에서 측정되므로 — 필드 밸런싱 균형 조정 기계로는 완벽하게 재현할 수 없는 실제 작동 상태를 포착합니다.
5. 단일 평면 밸런싱의 장점
- 간단: 수정 평면이 하나뿐이기 때문에 작업의 계획, 실행 및 이해가 더 수월합니다.
- 속도: 이 공정은 대개 두세 번(초기, 시험, 검증)만 수행하면 되므로 시간을 절약하고 기계 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다.
- 비용 대비 효과: 측정 횟수가 줄어들고 계산이 단순해지면 인건비가 절감되고 장비도 덜 복잡해집니다.
- 접근성: 디스크형 로터에는 무게를 추가하거나 제거할 수 있는 지점이 많아, 보정 효과를 적용할 위치를 유연하게 선택할 수 있습니다.
6. 제한 사항 및 사용하지 말아야 할 경우
이 방법의 단순함에는 반드시 지켜야 할 실질적인 한계가 따릅니다.
커플 불균형을 수정할 수 없습니다
로터에 상당한 부부 불균형 — 서로 반대쪽 끝에 위치하지만 각도상으로는 반대 방향에 있는 동일한 무게의 지점들 — 단일 평면 보정만으로는 이를 상쇄할 수 없다. 이 쌍은 단일 평면이 작용할 수 있는 순 방사형 힘을 발생시키지 않음에도 불구하고, 여전히 로터를 흔들리게 만든다. 이 경우에는 2면(동적) 밸런싱.
긴 로터에는 적합하지 않습니다
길이 대 직경 비율이 대략 0.5~1.0을 초과하는 로터는 일반적으로 2면 균형 조정이 필요합니다. 모터 전기자, 펌프 축 및 긴 팬 로터는 축 방향 길이가 길어 토크가 발생할 수 있으므로 이 범주에 속합니다.
모든 베어링에서 진동이 줄어들지는 않을 수 있습니다
특정 베어링 하나에 최적화된 단일 평면 보정은, 특히 로터가 길거나 임계 회전수에 근접하여 회전하는 경우, 다른 베어링의 진동을 거의 개선하지 못할 수 있습니다.
유연한 로터에는 효과가 없음
제1 임계 속도 이상에서 작동하는 로터는 회전 중에 휘어지며, 그 변화하는 모드 모양 require 다중 평면 밸런싱 단일 평면 작업으로는 구현할 수 없는 기법들.
7. 정적 밸런싱과의 관계
단일 평면 밸런싱은 다음과 밀접하게 관련되어 있습니다. 정적 밸런싱; 사실상, 회전하는 기계에서 수행되는 단일 평면 균형 조정은 정적 불균형의 동적 측정. 기존의 정적 균형 조정 방식은 로터가 정지된 상태에서 무거운 지점을 찾아내는 방식입니다. 즉, 로터를 칼날이나 롤러 위에 올려놓고 중력을 이용해 무거운 지점으로 굴러가게 하는 방식입니다. 반면, 단일 평면 균형 조정 방식은 로터가 회전하는 동안 동일한 정적 불균형을 측정합니다. 회전 방식이 더 정확한 이유는 실제 작동 조건에서 불균형을 감지하고, 단순히 방향뿐만 아니라 그 크기와 각도까지 정량화하기 때문입니다.
8. 대표적인 적용 분야 및 산업
단면 균형 조정은 로터의 형상이 적합한 모든 경우에 사용됩니다:
- 목공 및 금속 가공: 원형 톱날, 연삭 휠, 절단 디스크
- 난방, 냉방, 환기(HVAC): 단단원 원심 팬 및 송풍기.
- 농업용 장비: 콤바인 부품, 단일 풀리.
- 자동차: 플라이휠, 브레이크 로터, 단일 풀리.
- 자재 취급: 컨베이어 풀리, 아이들러 롤러.
이러한 응용 분야에서 단일면 밸런싱은 효과성, 단순성 및 비용 면에서 최적의 균형을 이루며, 바로 이러한 이유로 여전히 로터 밸런싱.
