로터 밸런싱이란 무엇인가? 종합 가이드

정의: 균형의 핵심 개념

로터 밸런싱 회전체(로터)의 질량 분포를 개선하여 유효 질량 중심선이 실제 기하학적 중심선과 일치하도록 하는 체계적인 과정입니다. 로터가 불균형하면 회전 중 원심력이 발생하여 과도한 진동, 소음, 베어링 수명 감소, 그리고 잠재적으로 심각한 고장을 초래합니다. 밸런싱의 목표는 특정 위치에 정확한 양의 무게를 추가하거나 제거하여 이러한 힘을 최소화하고 진동을 허용 가능한 수준으로 줄이는 것입니다.

왜 균형을 맞추는 것이 중요한 유지 관리 작업인가요?

불균형은 회전 기계에서 가장 흔한 진동 원인 중 하나입니다. 정밀 밸런싱 작업은 단순히 진동을 줄이는 것뿐만 아니라, 상당한 이점을 제공하는 중요한 유지보수 작업입니다.

베어링 수명 증가: 불균형력은 베어링에 직접 전달됩니다. 이러한 불균형력을 줄이면 베어링의 수명이 크게 연장됩니다.
향상된 기계 신뢰성: 진동이 낮아지면 씰, 샤프트, 구조적 지지대 등 모든 기계 구성품에 가해지는 응력이 줄어들어 고장이 줄어듭니다.
향상된 안전성: 진동 수준이 높으면 구성 요소가 고장날 수 있으며, 이는 작업자에게 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
소음 수준 감소: 기계 진동은 산업 소음의 주요 원인입니다. 균형이 잘 잡힌 기계는 훨씬 더 조용하게 작동합니다.
낮은 에너지 소비: 그렇지 않으면 진동과 열을 발생시키는 데 낭비될 에너지가 유용한 작업으로 전환되어 효율성이 향상됩니다.

밸런싱 유형: 정적 밸런싱 대 동적 밸런싱

밸런싱 절차는 수정하는 불균형의 유형에 따라 분류됩니다. 두 가지 주요 유형은 정적 밸런싱과 동적 밸런싱입니다.

정적 밸런싱(단일 평면 밸런싱)

정적 불균형은 로터의 질량 중심이 회전축에서 벗어날 때 발생합니다. 이는 종종 하나의 "무거운 지점"으로 표현됩니다. 정적 밸런싱은 무거운 지점의 반대쪽에 하나의 보정 추를 적용하여 이를 보정합니다. 이러한 유형의 불균형은 로터가 정지 상태(예: 나이프 에지 롤러)에서도 감지할 수 있기 때문에 "정적"이라고 합니다. 이 방법은 길이 대 직경 비율이 작은 팬, 연삭 휠, 플라이휠과 같은 좁고 원반 모양의 로터에 적합합니다.

동적 밸런싱(2면 밸런싱)

동적 불평형은 정적 불평형과 "커플" 불평형을 모두 포함하는 더 복잡한 상태입니다. 커플 불평형은 로터의 양 끝에 180°로 떨어진 두 개의 동일한 무게점이 있을 때 발생합니다. 이로 인해 흔들림 운동, 즉 모멘트가 발생하며, 이는 로터가 회전할 때만 감지할 수 있습니다. 동적 밸런싱은 대부분의 로터, 특히 모터 전기자, 샤프트, 터빈처럼 직경보다 길이가 긴 로터에 필수적입니다. 힘과 커플 불평형을 모두 상쇄하기 위해 로터 길이를 따라 최소 두 개의 서로 다른 평면에서 보정을 수행해야 합니다.

균형 조정 절차: 수행 방법

현대의 균형 조정은 일반적으로 특수 장비와 체계적인 접근 방식을 사용하여 수행되며, 종종 영향 계수 방법을 사용합니다.

초기 실행: 이 기계는 기존 불균형으로 인해 발생하는 초기 진동 진폭과 위상각을 측정하기 위해 가동됩니다. 진동 센서와 회전 속도계(위상 참조용)가 사용됩니다.
시험 중량 실행: 알려진 시험 중량은 수정 평면의 알려진 각도 위치에서 로터에 일시적으로 부착됩니다.
두 번째 실행: 기계를 다시 작동시키고 새로운 진동 진폭과 위상을 측정합니다. 진동 변화(벡터 차이)는 오로지 시험 중량에 의해서만 발생합니다.
계산: 시험 중량이 진동에 미치는 영향을 파악하여 밸런싱 장비는 "영향 계수"를 계산합니다. 이 계수는 원래 불균형을 상쇄하기 위해 보정 중량의 정확한 양과 보정 중량을 배치해야 하는 정확한 각도를 결정하는 데 사용됩니다.
수정 및 검증: 시험 중량을 제거하고, 계산된 영구 보정 중량을 설치한 후, 진동이 허용 가능한 수준으로 감소되었는지 확인하기 위해 최종 시험을 수행합니다. 2면 밸런싱의 경우, 두 번째 평면에 대해 이 과정을 반복합니다.

로터 밸런싱이란? 절차, 유형 및 표준

admin가 10월 19, 2025 10월 19, 2025에 게시함