기계에서 신비한 진동을 경험한 적이 있나요? 이 글에서는 진동 스펙트럼 분석의 매혹적인 세계와 기계적 풀림을 진단하는 데 있어 진동 스펙트럼 분석의 역할에 대해 살펴봅니다. 숙련된 엔지니어 팀이 실제 사례를 통해 이 강력한 기술이 어떻게 일반적인 문제를 식별하고 해결하여 시간과 비용을 절약하는 데 도움이 되는지 알려드립니다. 예측 유지보수의 흥미로운 영역으로 뛰어들 준비를 하세요!
기계적 느슨함은 일반적으로 구조적 느슨함과 회전 부품 느슨함의 두 가지 주요 범주로 분류됩니다. 이 분류는 근본 원인을 파악하고 적절한 시정 조치를 취하는 데 도움이 됩니다.
기계적 느슨함의 근본적인 원인은 여러 가지가 있으며 다음과 같은 것들이 있을 수 있습니다:
기계적 느슨함은 진동 증폭기 역할을 하여 불균형 및 정렬 불량과 같은 기존 문제를 악화시킵니다. 이러한 증폭 효과는 느슨해짐이 진행됨에 따라 연쇄적인 고장으로 이어질 수 있으며, 마모와 피로를 가속화하고 심한 경우 치명적인 고장을 일으킬 수도 있습니다.
느슨함 유형을 분류하는 보편적으로 인정되는 표준은 없지만, 업계 실무자와 진동 분석가들은 일반적으로 세 가지 유형의 기계적 느슨함을 인식하고 있습니다. 각 유형은 진동 주파수 스펙트럼과 위상 관계 측면에서 고유한 특성을 나타냅니다:
이러한 유형의 느슨함에는 다음과 같은 결함이 포함됩니다:
- 장비 기초, 베이스 플레이트 및 콘크리트 기초의 구조가 느슨하거나 강도가 부적절한 경우.
- 그라우트의 열화 또는 파손.
- 프레임 또는 베이스의 변형.
- 느슨해진 앵커 볼트 등
이러한 느슨함 문제는 현장에서 쉽게 관찰할 수 있으며 일반적으로 그 파괴적인 영향이 상당합니다. 심한 경우에는 장비의 불균형이나 정렬 불량을 악화시킬 수 있습니다.
치료 조치:
이미 균형이 맞지 않거나 정렬이 잘못된 장비의 경우, 불균형이나 정렬 불량을 동시에 해결하는 것이 중요합니다.
느슨함의 일반적인 주파수 스펙트럼은 그림 1에 표시되어 있으며, 느슨함으로 인해 드러나는 기본 특성은 표 1에 나와 있습니다.
그림 1 유형 A의 일반적인 풀림 스펙트럼 다이어그램
표 1 느슨함 유형에 반영된 기본 특성
매개변수 | 기본 특성 |
빈도 | 느슨해지는 주파수 스펙트럼은 더 높은 1배 회전 주파수 진동에 의해 지배됩니다. |
진동 | 일반적으로 방사형 진동이 크고, 특히 수직 진동이 크고, 축 방향 진동은 작거나 정상입니다. |
단계 | 수직 방향과 수평 방향의 진동을 비교하면 진동에 방향성이 있고 위상차가 0 ° 또는 180 °임을 알 수 있습니다. |
참고:
이러한 유형의 느슨함은 다음과 같은 결함이 발생할 때만 발생합니다:
이러한 느슨함 문제는 현장에서도 관찰할 수 있지만, 내부 부품의 일치 문제는 분해 및 검사를 통해서만 감지하고 확인할 수 있습니다.
치료 조치:
손상된 부품을 교체하고 잘못된 부품의 장착을 수정하여 진동을 줄일 수 있습니다, 볼트 조임등
느슨함의 일반적인 주파수 스펙트럼은 그림 2에 표시되어 있으며, 느슨함에 반영된 기본 특성은 표 2에 나와 있습니다.
그림 2 유형 B의 일반적인 느슨해짐 스펙트럼 다이어그램
표 2 유형 B 느슨함에 반영된 기본 특성
매개변수 | 기본 특성 |
빈도 | 다중 회전 주파수 고조파, 방사형 2×회전 주파수 진폭이 1×회전 주파수 진폭의 50%를 초과하면 이러한 고장이 발생했음을 나타냅니다. |
진동 | 진폭이 다소 불안정합니다. 부하가 높으면 진동이 크게 증가합니다. |
단계 | 스트로브 램프를 사용하여 위상 판독값을 수집하는 경우 일반적으로 두 개의 불안정한 기준점이 표시됩니다. |
참고:
- 정상적인 조건에서 다른 여기력이 없으면 이러한 진동 증상은 발생하지 않습니다.
- 베어링 받침대의 느슨한 베어링이나 샤프트의 느슨한 부품으로 인해 느슨해지면 진동이 맥동이나 충격으로 악화될 때까지 진동은 대부분 1배속 및 2배속에서 유지됩니다.
이 경우 맥동으로 인해 시간 영역 파형의 비선형성이 발생하여 C형 느슨함보다 더 심한 고조파가 많이 발생합니다.
- 때로는 장비 다리의 파손과 느슨해짐으로 인해 커플링의 고장이 더욱 악화되어 커플링의 탄성 블록이 마모되고 느슨해집니다. 이 스펙트럼은 또한 C형 느슨함을 능가하는 고조파를 표시합니다.
이러한 유형의 느슨함에는 다음과 같은 결함이 포함됩니다:
- 베어링 받침대의 베어링이 느슨합니다.
- 베어링의 내부 여유 공간이 과도합니다.
- 베어링 시트에 느슨한 베어링 부시가 있습니다.
- 로터가 느슨합니다.
- 느슨한 베어링 또는 러닝 링 등
이러한 문제는 베어링 받침대의 엔드 커버를 열면 확인할 수 있습니다. 이러한 유형의 느슨함은 회전하는 장비의 베어링 및 샤프트와 직접적으로 관련이 있습니다.
느슨해짐이 심하면 베어링, 샤프트 또는 관련 결합 부품이 마모되거나 심한 경우 회전 장비가 완전히 막힐 수 있습니다.
치료 조치:
베어링이나 부싱을 교체하고 구성 요소 간의 맞춤을 조정하여 해결할 수 있습니다.
일반적인 풀림 주파수 스펙트럼은 그림 3에 표시되어 있으며, 풀림에 의해 반영되는 기본 특성은 표 3에 나와 있습니다.
그림 3 유형 C의 일반적인 풀림 스펙트럼 다이어그램
표 3 C타입 느슨함에 반영된 기본 특성
매개변수 | 기본 특성 |
빈도 | 다중 주파수 변환의 고조파는 때때로 스펙트럼에서 매우 분명한 10배 또는 20배에 이르며, 고조파 진폭이 커지면 주파수의 1/2배 간격의 주파수 성분도 생성됩니다(즉, 0.5×, 1.5×, 2.5×). 때로는 주파수 변환 고조파의 1/3 배도 있습니다. |
진동 | 이러한 느슨함은 상대적으로 높은 진폭의 방향성이 강한 진동을 생성하는 경향이 있습니다. |
단계 | 일반적으로 이러한 유형의 느슨한 결함의 위상 측정은 다소 불안정하지만 진동 자체가 방향성이 강해지면 수평과 수직 방향의 차이가 0° 또는 180°에 가까워집니다. |
참고:
- 구성품이 작동 온도에 도달하고 열팽창을 거친 후에도 느슨해짐이 발생할 수 있습니다.
- 뚜렷한 1/2배 피크가 존재한다는 것은 마찰과 관련된 더 복잡한 풀림 문제가 있음을 시사합니다.
- 펌프 임펠러와 같은 로터가 느슨하면 시작할 때마다 위상이 바뀝니다.
- 많은 1배속 고조파가 특징인 이러한 유형의 느슨함의 진동 스펙트럼은 실제로 베어링의 느슨함 및 링 작동과 같은 더 심각한 문제를 나타냅니다.
이 문제로 인해 샤프트 클램핑 심각한 장비 고장.