15가지 기계적 진동 문제 및 증상

1. 불균형

불균형 장애 증상 특성:

• 로터 속도와 동일한 진동 주 주파수
• 방사형 진동이 만연합니다.
• 진동 단계가 안정적입니다.
• 속도의 제곱에 따라 진동이 변합니다.
• 진동 위상 편이 방향은 측정 방향에 비례합니다.

1) C불균형

부부 불균형의 증상 특징:

• 동일한 축에서 180° 위상차가 있습니다;
• 1x RPM 주파수가 존재하며 지배적입니다;
• 진동 진폭은 증가된 속도의 제곱에 따라 달라집니다;
• 큰 축 방향 및 반경 방향 진동 진폭을 유발할 수 있습니다;
• 두 개의 보정 표면에서 동적 균형을 보정해야 합니다.

2) 캔틸레버 로터 불균형

캔틸레버 로터 불균형의 증상 특성:

• 1배속 주파수는 방사형 및 축 방향 모두에 존재합니다;
• 축 방향의 판독값은 위상이 맞지만 방사형 방향의 판독값은 불안정할 수 있습니다;
• 캔틸레버 로터는 힘과 힘-커플 불균형이 있는 경우가 많으므로 둘 다 수정해야 합니다.

2. 오정렬

1) A각도 불일치

각도 오정렬의 증상 특성:

• 높은 축 방향 진동이 특징입니다;
• 커플링 양쪽의 위상차가 180°입니다;
• 일반적으로 1배속과 2배속에서 높은 축 방향 진동이 발생합니다;
• 일반적으로 1배, 2배 또는 3배 RPM 주파수가 지배적이지 않습니다;
• 증상은 연결 실패를 나타낼 수 있습니다.

2) 병렬 오정렬

평행 오정렬의 증상 특성:

• 반경 방향으로 위상차가 180°인 진동이 심하게 정렬되지 않으면 더 높은 고조파 주파수가 생성됩니다;
• 2배 RPM 진폭은 종종 1배 RPM 진폭보다 크며, 이는 각도 오정렬의 증상과 유사합니다;
• 커플링 디자인은 모양과 진폭에 영향을 줄 수 있습니다. 진동 스펙트럼.

3). 기울어진 롤링 베어링

기울어진 구름 베어링의 증상 특성:

• 진동 증상은 각도 오정렬과 유사합니다;
• 커플링의 중심을 다시 맞추거나 로터의 균형을 맞춰도 문제가 해결되지 않습니다;
• 측면으로 약 180°의 위상 이동이 발생합니다;
• 옆으로 또는 위에서 아래로 비틀어지는 움직임이 있습니다.

3. 편심 로터

편심 로터의 증상 특성:

• 로터 중심선 방향으로 최대 1배속 주파수 진동이 있습니다;
• 상대 위상차는 0° 또는 180°입니다;
• 동적 밸런싱을 시도하면 한 방향의 진동 진폭은 감소하지만 다른 방향의 진동은 증가할 수 있습니다.

4. 굽힘 축

굽힘 축의 증상 특성:

• 구부러진 샤프트에서 큰 축 방향 진동이 발생합니다;
• 굽힘이 샤프트의 스팬 중심에 가까우면 1배속 주파수가 우세합니다;
• 굽힘이 샤프트 스팬의 양쪽 끝에 가까우면 2배 속도 주파수가 우세합니다;
• 축 방향의 위상차는 180°인 경향이 있습니다.

5. 기계적 풀림

1) M기계적 풀림(A)

기계적 풀림의 증상 특성(A):

• 기계 다리의 느슨한 구조로 인해 발생합니다;
• 파운데이션 변형은 '소프트 풋' 문제를 일으킬 수 있습니다;
• 위상 분석은 기계의 베이스 플레이트 구성 요소 사이에 약 180°의 수직 위상차를 나타냅니다.

2) 기계적 풀림(B)

기계적 풀림의 증상 특성(B):

• 앵커 볼트가 느슨해서 발생하는 문제입니다;
• 금이 간 구조물이나 하우징은 0.5배, 1배, 2배, 3배의 속도 주파수에서 진동을 발생시킬 수 있습니다.

3) 기계적 풀림(C)

기계적 풀림의 증상 특성(C):

• 위상은 종종 불안정합니다;
• 많은 고조파 주파수가 생성됩니다.

6. 로터 마찰

로터 마찰의 증상 특성:

• 진동 스펙트럼은 기계적 풀림과 유사합니다;
• 일반적으로 자체 흥분 진동을 유발할 수 있는 일련의 주파수를 생성합니다;
• 속도의 고조파 미만 진동이 발생할 수 있습니다;
• 마찰은 둘레의 일부 또는 전체가 될 수 있습니다.

7. 공명

공명의 증상 특성:

• 공진은 강제 진동 주파수가 자체 진동 주파수와 일치할 때 발생합니다;
• 샤프트가 공진을 통과하면 위상이 180° 바뀌고 시스템이 공진 상태일 때 큰 값의 진동이 발생합니다.

8. 벨트 및 풀리

1) 벨트 공명

벨트 공명의 증상 특성:

• 벨트의 자체 진동 주파수가 구동 속도 또는 구동 속도의 주파수와 일치하면 큰 진동이 발생할 수 있습니다;
• 벨트 장력을 변경하면 벨트의 자체 진동 주파수가 변경될 수 있습니다.

2) 마모되었거나 헐거워졌거나 맞지 않는 벨트

마모되거나 느슨하거나 맞지 않는 벨트의 증상 특징:

• 2X RPM 주파수가 지배적입니다;
• 진동 진폭은 펄스, 주파수 또는 구동 속도 주파수에서 불안정한 경우가 많습니다;
• 기어 벨트가 마모되거나 정렬이 잘못되면 기어 벨트 주파수에서 큰 진동을 발생시킵니다;
• 벨트는 구동 속도 또는 구동 속도보다 낮은 주파수로 진동합니다.

3) 편심 풀리

편심 풀리의 증상 특성:

• 편심 또는 불균형 풀리는 1배속 주파수에서 큰 값의 풀리 진동을 생성합니다;
• 벨트와 같은 방향으로 최대 진폭의 진동이 발생합니다;
• 편심 도르래의 균형을 맞추려면 주의하세요.

4) 벨트/풀리 오정렬

벨트/풀리 오정렬의 증상 특성:

• 풀리가 정렬되지 않으면 1배 속도 주파수의 큰 축 방향 진동이 발생합니다;
• 모터에서 가장 큰 진폭의 진동은 터빈 속도 주파수인 경우가 많습니다.

9. 유체 역학적 여기

1) 블레이드 통과 빈도

유체 역학적 여기의 증상 특성:

• 블레이드와 하우징 사이의 간격이 균일하지 않으면 주파수를 통과하는 블레이드의 진동 진폭(BPF)이 매우 높아질 수 있습니다;
• 마찰 링이 샤프트에 끼어 있으면 높은 진폭의 베인 통과 주파수(BPF) 진동이 발생할 수 있습니다;
• 편심 로터는 과도한 진폭의 블레이드 통과 주파수(BPF) 진동을 생성할 수 있습니다.

2) 유체 난류

유체 난류의 증상 특성:

• 팬에서는 흐름 채널의 공기 흐름의 압력 변화 또는 속도 변화로 인해 공기 흐름이 종종 난류 흐름으로 나타납니다;
• 0~30Hz 주파수 범위에서 무작위 저주파 진동을 생성합니다.

3) 캐비테이션

캐비테이션의 증상 특성:

• 캐비테이션은 블레이드 통과 주파수(BPF)에 겹쳐진 임의의 고주파 광대역 에너지 진동을 생성합니다;
• 일반적으로 입구 압력이 부적절함을 나타냅니다;
• 캐비테이션 현상이 존재하도록 방치하면 임펠러 블레이드 부식과 펌프 하우징 부식으로 이어질 수 있습니다;
• 자갈이 펌프를 통과하는 소리 같았습니다.

10. 비트 진동

비트 진동의 증상 특성:

• 비트 진동은 매우 가까운 주파수의 동위상 및 위상 외 두 진동이 합성된 결과입니다;
• 광대역 스펙트럼은 위와 아래의 스파이크로 나타나며, 변동 자체는 광대역 스펙트럼에서 두 스파이크 사이의 주파수 차이의 비트입니다.

11. 편심 로터

• 전원 주파수 FL(중국 50Hz = 3000rpm)
• Polar P
• 로터 바 통과 주파수 Fb = 로터 바 수 * 로터 속도
• 동기 속도 NS=2XFL/P
• 슬립 주파수 FS = 동기 속도 - 로터 속도

1) 고정자 편심, 절연 단락 및 느슨한 코어

고정자 편심, 절연 단락 및 느슨한 코어의 증상 특성:

• 고정자 문제는 높은 진폭의 전력 주파수를 생성하고 전자기 진동을 두 배(2FL)로 증가시킵니다;
• 고정자의 편심은 고르지 않은 에어 갭을 생성하고 단방향 진동이 분명합니다;
• 바닥이 부드러운 발은 고정자 편심을 유발할 수 있습니다.

2) 동기식 모터

동기식 모터의 증상 특성:

• 동기 모터의 고정자 코일이 느슨해져서 발생합니다;
• 진폭이 큰 코일은 진동하며 주파수를 통과할 수 있습니다;
• 코일은 1배속 주파수가 수반되는 주파수 양쪽의 측파대를 통과합니다.

3) 전원 공급 장치 위상 오류

전원 공급 장치 위상 장애의 증상 특성:

• 위상 문제로 인해 전원 공급 장치 주파수가 두 배로 증가합니다;
• (2FL)에는 (1/3) FL 측 대역이 수반됩니다;
• 전원 공급 장치 결함을 수정하지 않으면 두 개의 전원 공급 장치 주파수(2FL)에서 전자기 진동의 진폭이 최고 25mm/s를 초과할 수 있습니다;
• 전원 커넥터의 로컬 장애는 가끔 발생하는 접촉 결함일 뿐입니다.

4) 편심 로터

편심 로터의 증상 특성:

• 편심 로터는 회전하는 가변 에어 갭을 생성하여 펄스 진동을 발생시킵니다;
• 2중 전원 공급 주파수(2F)의 고조파 주파수를 회전 속도에서 분리하려면 종종 정밀 분광법이 필요합니다.

5) B로큰 로터 바

로터 바 파손의 증상 특성:

• 회전 속도와 양쪽의 극 통과 주파수(Fp) 측대역과 함께 고조파 주파수는 로터 차단 오류를 나타냅니다;
• 로터 바가 양쪽 주파수(RBPF)를 통과할 때 전원 공급 장치 주파수(2FL) 측 대역이 두 배이면 로터 바가 느슨하다는 것을 나타냅니다.
• 종종 로터 바 통과 주파수(RBPF)의 진폭은 기본 주파수(1XRBPF)에서 매우 작은 반면, 2배(2XRBPF) 및 3배(3XRBPF)에서 매우 높습니다.

12. DC 모터

DC 모터 고장의 증상 특성:

• DC 모터 결함 는 정상보다 높은 사이리스터 주파수(SCR)를 사용하여 감지할 수 있습니다.
• 이러한 결함에는 1배에서 5배의 전력 주파수에서 높은 진폭의 진동을 발생시킬 수 있는 권선 코일 파손, 퓨즈 및 제어 보드 고장이 포함됩니다.

13. 기어 고장

정상 상태 스펙트럼:

• 정상 상태 스펙트럼은 1배 및 2배 속도 주파수 및 기어 메시 주파수 GMF를 보여줍니다;
• 기어 메시 주파수 GMF에는 일반적으로 회전 속도 주파수 측 대역이 수반됩니다;
• 모든 진동 스파이크는 자체 진동 주파수 없이 진폭이 낮습니다.

1) 치아 하중의 영향

치아 하중의 영향에 따른 증상 특성:

• 기어 메시 주파수는 부하에 민감한 경우가 많습니다;
• 높은 진폭의 기어 메쉬 주파수 GMF가 반드시 다음을 나타내는 것은 아닙니다. 기어 고장;
• 각 분석은 최대 부하에서 수행해야 합니다.

2) T치아 마모

치아 마모의 증상 특성:

• 자체 진동 주파수의 여기에는 회전 주파수의 1배로 기어를 마모시키는 측 파대가 동반되며, 이는 치아 마모를 나타냅니다;
• 사이드밴드는 기어 메시 주파수 GMF보다 마모를 더 잘 나타내는 지표입니다;
• 기어의 톱니가 마모되어도 기어 메시 주파수의 진폭은 변하지 않을 수 있습니다.

3) 기어 편심 및 백래시 이동

기어 편심 및 측면 클리어런스 이탈의 증상 특성:

• 기어 메시 주파수 GMF의 양쪽 진폭 측파대가 높을수록 기어 편심 측면 클리어런스 편차와 기어 샤프트가 평행하지 않음을 나타냅니다;
• 기어에 결함이 있으면 측대역이 변조됩니다;
• 비정상적인 백래시 이탈은 일반적으로 기어가 자체 진동 주파수에서 진동하게 됩니다.

4) 기어 정렬 오류

기어 오정렬의 증상 특성:

• 기어 오정렬은 항상 회전 속도 주파수 측대역을 동반하는 2차 이상 기어 메시 주파수의 고조파를 자극합니다;
• 기어 메시 주파수 기본 주파수(1XGMF)의 크기는 더 작고 2X 및 3X 기어 메시 주파수의 크기는 더 큽니다;
• 최소 2배 이상의 GMF 주파수를 캡처하려면 최대 분석 주파수 Fmax로 충분히 높은 값을 설정하는 것이 중요합니다.

5) 부러지거나 금이 간 치아

치아 파손/상실의 증상 특징:

• 톱니가 부러지거나 금이 가면 해당 기어의 속도 주파수의 1배에 달하는 높은 진폭의 진동이 발생합니다;
• 양쪽에 회전 속도 기본 측 대역이 있는 자체 진동 주파수 진동을 유도합니다;
• 시간 영역 파형을 사용하여 치아 부러짐이나 금이 간 상태를 가장 잘 나타냅니다;
• 두 펄스 사이의 시간 간격은 속도 1배의 역수입니다.

6) T치아 착용

진동하는 치아의 증상 특성:

• 진동 기어의 진동은 저주파 진동으로 종종 무시되는 경우가 많습니다.

14. 롤링 베어링

1) 구름 베어링 고장 개발 1단계

구름 베어링 고장 발생의 첫 번째 단계 증상 특성:

• 초음파 주파수 범위(>250 KHz)의 초기 징후부터 진동 가속 엔벨로프 기법(진동 스파이크 에너지 gSE)을 사용하여 스펙트럼을 가장 잘 평가할 수 있습니다.

2) 구름 베어링 고장 개발 2단계

구름 베어링 고장 발생의 두 번째 단계의 증상 특성:

• 사소한 결함은 자연 주파수 롤링 베어링 구성 요소의 진동.
• 오류 주파수는 500-2000Hz 범위입니다.
• 구름 베어링 결함 발생의 두 번째 단계가 끝나면 자체 진동 주파수의 왼쪽과 오른쪽에 측대역 주파수가 나타납니다.

3) 구름 베어링 고장 개발 3단계

구름 베어링 고장 발생 3단계의 특징적인 증상:

• 구름 베어링 고장 및 고조파 주파수 발생 빈도
• 사이드밴드의 수는 마모가 심할수록 고장 주파수가 발생하는 고조파 주파수의 수에 따라 증가합니다;
• 이 단계에서 마모는 육안으로 볼 수 있으며 베어링 둘레에 퍼져 있습니다.

4) 구름 베어링 고장 개발 4단계

구름 베어링 고장 발생 4단계의 증상 특성:

• 개별 구름 베어링 고장 주파수는 사라지고 노이즈 지평선 형태의 광대역 무작위 진동으로 대체됩니다;
• 이 단계가 끝날 무렵에는 1배속 주파수의 진폭에도 영향을 미칩니다;
• 실제로 고주파 노이즈 지평선의 크기와 전체 크기가 줄어들 수 있습니다.

15. 슬라이딩 베어링

1) 유막 진동 불안정성

유막 진동의 증상 특성:

• 기계가 임계 로터 속도 2배로 작동하면 유막 진동이 발생할 수 있습니다;
• 로터가 두 번째 임계 로터 속도까지 상승하면 유막이 임계 로터 속도에 근접하여 와류가 발생하고 과도한 진동으로 인해 유막이 샤프트를 지지하지 못합니다;
• 유막의 진동 주파수는 임계 로터 속도에 고정되어 있으며, 회전 속도가 증가해도 유막 진동 주파수는 증가하지 않습니다.

2)  불안정성

유막 와류의 증상 특성:

• 일반적으로 회전 속도 42-48%의 주파수 범위에서 발생합니다.
• 때로는 진동 진폭이 매우 크고 원심력이 증가하기 때문에 유막의 와류가 본질적으로 불안정하여 와류력이 증가합니다.

3) 슬라이딩 베어링 마모/클리어런스 실패

슬라이딩 베어링 마모/클리어런스 장애의 증상 특성:

• 슬리브 베어링의 마모 후 단계에서 회전 속도 주파수에서 큰 진폭의 고조파 진동이 발생합니다;
• 과도한 슬라이딩이 있는 경우 베어링 간극작은 불균형이나 정렬 불량은 큰 진동 값으로 이어질 수 있습니다.