회전기계 로터 발란싱 측정 / 진동 분석

 

안녕하세요!

독일 MMF의 진동측정 설비인 VM100으로 축 발란싱 측정, 분석에 대해 소개해 드립니다.

 

회전하는 질량체 또는 로터는 질량 중심이 회전 중심과 정렬되지 않을 때 균형이 맞지 않습니다.

불균형한 질량의 방향으로 원심력이 발생을 하는데 원심력은 회전 속도의 제곱에 따라 증가합니다.

 

🔸 발란싱이 안 맞는 어려 조건

Static unbalance: 질량축이 회전축과 평행한 경우

Couple unbalance: 질량 축이 무게중심에서 회전 축과 교차하는 경우

Dynamic unbalance: 질량 축이 평행하지 않고 무게중심에서 회전축과 교차하지 않는 경우

 

🔸 발란싱 면

회전하는 원심력은 로터 베어링으로 전달되며 가속도계로 측정할 수 있습니다. 

측정이 하나 또는 두 개의 베어링에서 이루어지는지 여부에 따라 이를 1면 또는 2면 밸런싱이라고 합니다.

 

 

🔸 1면 발란싱? 2면 발란싱?

1000분-1 미만의 속도에서 디스크형 로터와 오버행 로터의 경우 한 면 밸런싱으로 충분하지만, 

길이가 긴 로터는 두 면으로 밸런싱해야 하는 경우가 많습니다.

일반적으로 길이가 직경의 두 배가 넘는 로터는 2면 밸런싱이 필요합니다.

---

✔ VM100 발란싱 측정 작업

아래는 VM100에서 발란싱 측정에 대해 보여줄 수 있는 소형 다이나모입니다.

모터, 샤프트, 불균형을 잡아주는 두 개의 강철 디스크가 있으며 이것은 두 개의 평면이 있는 필드 밸런싱 사례로 제작 되었습니다. 필드 밸런싱은 로터가 정상 작동 상태를 유지한다는 의미입니다.

 

두 개의 베어링 받침대에 가속도계(1) 및 (2)를 설치합니다. 센서는 수직 또는 수평으로 방향을 지정할 수 있습니다.

비접촉식 RPM 센서를 설치하며, 포인트 (4)가 로터의 반사 물질에 닿도록 RPM 센서(3)를 설치합니다.

 

기계에는 양쪽 디스크에 무게추(나사)를 설치하여 임의로 불균형을 형성하며 VM100을 이용하여 이를 보정할 예정입니다.

 

초기 실행

회전을 시작합니다.

측정된 불균형은 양과 각도 및 포인터로 표시됩니다. 

포인터가 안정되면 확인을 누릅니다.

중요: 전체 밸런싱 프로세스 동안 회전 속도를 일정하게 유지해야 합니다.

 

테스트 실행 평면 A

회전을 중지합니다.

평면 A에 테스트 분동을 부착합니다. 

테스트 분동의 각도 위치는 각도 측정을 위한 0° 기준이 됩니다. 

 

각도에 대한 규칙

테스트 질량 위치는 0°를 정의합니다. 

각도는 회전 방향에 대해 측정됩니다.

테스트 실행 평면 A

부착된 테스트 분동의 질량을 입력하고 회전을 시작합니다.

 

테스트 실행 평면 A

이제 테스트 웨이트 A의 진동이 측정됩니다.

“O"는 초기 불균형을 나타냅니다. 

진폭과 각도가 크게 변경된 것을 볼 수 있습니다. 

포인터가 안정되면 확인을 누릅니다.

테스트 실행 평면 B

테스트 웨이트 A를 제거하고 평면 B에 테스트 웨이트를 부착합니다.

 

발란싱 보정

이제 VM100에서 불균형 보정을 위한 보정 웨이트를 계산할 수 있습니다. 

스틸 디스크에는 보정 무게추(고정 각도)를 장착하기 위한 16개의 구멍이 있습니다. 

각 디스크의 인접한 두 위치에 대한 보정값이 표시됩니다.

 

 

계산된 질량 조각을 두 평면에 모두 설치합니다.

실행 확인

회전을 시작하여 수정된 결과를 확인합니다.

실행 확인

두 평면 모두 개선된 것을 확인할 수 있습니다. 평면 A는 39%, 평면 B는 70% 개선되었습니다.

보정 2

일반적으로 첫 번째 시도에서 최적의 결과를 얻지 못하는 경우가 많아 위의 과정을 몇차례 진행을 합니다.

VM100에서는 최적의 결과를 얻기 위해 판단하여 기기에서 추가 보정을 제안합니다.

실행 2 확인

다시 한번 위의 과정을 진행 후 두 평면 모두에서 추가 개선이 확인되었습니다. 

평면 A는 66%, 평면 B는 82% 개선되었습니다.

밸런싱 보고서

'저장' 버튼을 눌러 모든 측정값과 변경 사항을 포함한 CSV 보고서를 저장합니다.

 

 

소개해 드리는 축계 발란싱 측정, 분석에 대해 궁금하신 사항 있으시면 언제든지 연락 부탁 드립니다.

감사합니다.

 

       씨앤디테크

      031-680-1225

      wgjeon@cndtec.co.kr