기계 진동 소개

간단히 말해서, 전동 장비의 진동은 구동 모터, 구동 장치(펌프, 압축기 등) 및 베어링, 샤프트, 기어, 벨트 및 기타 요소와 같은 기계 및 구성 요소의 앞뒤 이동 또는 진동입니다. 기계 시스템을 구성합니다.

산업 장비의 진동은 문제의 신호이자 원인이 될 수 있습니다. 다른 경우에는 진동이 기계 작동의 정상적인 일부로 "영역과 함께 진행"되며 과도한 우려를 일으키지 않아야 합니다. 그러나 플랜트 유지 관리 전문가는 허용 가능한 정상적인 진동과 문제가 있는 장비를 수리하거나 교체하기 위해 즉각적인 주의가 필요한 진동의 종류를 어떻게 구별할 수 있습니까?

진동과 그 원인에 대한 기본적인 이해와 진동 테스트 장치를 갖춘 유지보수 전문가는 대부분의 기계 진동의 원인과 심각성을 빠르고 안정적으로 판별하고 수리 권장 사항을 받을 수 있습니다. 일반적인 장기 진동 모니터링 프로그램에 필요한 광범위한 모니터링 및 기록 없이 테스터에 내장된 인텔리전스로 모든 작업이 완료됩니다.

진동이 항상 문제가 되는 것은 아닙니다. 일부 작업에서는 진동이 필수적입니다. 진동 샌더 및 진동 텀블러와 같은 기계는 진동을 사용하여 재료를 제거하고 표면을 마감합니다. 진동 피더는 진동을 사용하여 재료를 이동합니다. 건설에서 진동기는 콘크리트가 거푸집과 조밀한 충전 재료로 정착하는 데 사용됩니다. 진동 롤러는 고속도로 포장에 사용되는 아스팔트를 압축하는 데 도움이 됩니다.

다른 경우에는 진동이 기계 설계에 내재되어 있습니다. 예를 들어, 왕복 펌프 및 압축기, 내연 기관 및 기어 드라이브의 작동에서 일부 진동은 거의 피할 수 없습니다. 잘 엔지니어링되고 잘 관리된 기계에서는 이러한 진동이 걱정할 필요가 없습니다.

진동이 문제인 경우
대부분의 산업용 장치는 원활하게 작동하고 진동을 발생시키지 않도록 설계되었습니다. 이러한 기계에서 진동은 장비의 문제 또는 열화를 나타낼 수 있습니다. 근본적인 원인을 바로잡지 않으면 원치 않는 진동 자체가 추가적인 피해를 줄 수 있습니다.

이 기사에서는 정상 작동의 일부로 진동해야 하는 "가정된" 기계가 아니라 진동하지 않아야 하는 기계(전기 모터, 로터리 펌프 및 압축기, 팬 및 송풍기)에 중점을 둡니다. 이러한 장치에서는 일반적으로 부드러운 작동이 더 좋으며 진동이 없는 기계가 이상적입니다.

기계 진동의 가장 일반적인 원인
진동은 단독으로 또는 조합하여 작용하는 여러 조건에서 발생할 수 있습니다. 진동 문제는 기본 장비뿐만 아니라 보조 장비에 의해 발생할 수 있음을 명심하십시오. 이것이 진동의 주요 원인 중 일부입니다.

불균형 – 회전 부품의 "무거운 부분"은 불균형 중량이 기계 축을 중심으로 회전할 때 진동을 일으켜 원심력을 생성합니다. 불균형은 제조 결함(가공 오류, 주조 결함) 또는 유지보수 문제(변형되거나 더러운 팬 블레이드, 균형 추 누락)로 인해 발생할 수 있습니다. 기계 속도가 증가함에 따라 불균형의 영향이 더 커집니다. 불균형은 베어링 수명을 심각하게 감소시킬 뿐만 아니라 과도한 기계 진동을 유발할 수 있습니다.

오정렬/샤프트 흔들림 – 기계 샤프트가 라인을 벗어나면 진동이 발생할 수 있습니다. 예를 들어 모터와 펌프의 축이 평행하지 않을 때 각도 오정렬이 발생합니다. 축이 평행하지만 정확히 정렬되지 않은 경우 이러한 상태를 평행 오정렬이라고 합니다. 열팽창, 구성 요소 이동 또는 유지 보수 후 부적절한 재조립으로 인해 조립 중에 오정렬이 발생하거나 시간이 지남에 따라 발전할 수 있습니다. 결과 진동은 반경 방향 또는 축 방향(기계 축과 일치) 또는 둘 다일 수 있습니다.

착용 – 볼베어링이나 롤러베어링, 구동벨트, 기어 등의 부품이 마모되어 진동이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 롤러 베어링 레이스가 움푹 들어간 경우 베어링 롤러는 손상된 영역을 이동할 때마다 진동을 일으킵니다. 심하게 부서지거나 마모된 기어 톱니나 파손된 구동 벨트도 진동을 일으킬 수 있습니다.

느슨함 – 진동하는 구성요소에 느슨한 베어링이 있거나 마운트에 느슨하게 부착된 경우 눈에 띄지 않을 수 있는 진동이 명백하고 파괴적일 수 있습니다. 이러한 느슨함은 기본 진동으로 인해 발생할 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 원인이 무엇이든 헐거움은 존재하는 진동으로 인해 베어링 마모, 장비 마운트 및 기타 구성 요소의 마모 및 피로와 같은 손상을 유발할 수 있습니다.

진동의 영향
진동의 영향이 심할 수 있습니다. 점검되지 않은 기계 진동은 마모 속도를 가속화하고(즉, 베어링 수명을 단축) 장비를 손상시킬 수 있습니다. 진동하는 기계는 소음을 발생시키고 안전 문제를 일으키며 공장 작업 조건을 저하시킬 수 있습니다. 진동으로 인해 기계가 과도한 전력을 소비하고 제품 품질이 손상될 수 있습니다. 최악의 경우 진동으로 인해 장비가 심하게 손상되어 서비스가 중단되고 공장 생산이 중단될 수 있습니다.

그러나 기계 진동에는 긍정적인 측면이 있습니다. 올바르게 측정 및 분석된 진동은 예방 유지보수 프로그램에서 기계 상태의 지표로 사용될 수 있으며, 공장 유지보수 전문가가 재해가 발생하기 전에 개선 조치를 취하도록 안내하는 데 도움이 됩니다.

진동 특성
진동이 어떻게 나타나는지 이해하려면 전기 모터와 같은 간단한 회전 기계를 고려하십시오. 모터와 샤프트는 샤프트의 축을 중심으로 회전하며 양쪽 끝에서 베어링에 의해 지지됩니다.

진동을 분석할 때 한 가지 중요한 고려 사항은 진동하는 힘의 방향입니다. 우리의 전기 모터에서 진동은 반경 방향(샤프트에서 바깥쪽) 또는 축 방향(샤프트에 평행)으로 가해지는 힘으로 발생할 수 있습니다.

예를 들어, 모터의 불균형은 모터의 "무거운 부분"이 회전할 때 방사형 진동을 일으킬 가능성이 가장 높아 샤프트가 360도 회전할 때 모터를 바깥쪽으로 잡아당기는 원심력을 생성합니다. 샤프트 오정렬은 샤프트 연결 장치의 오정렬로 인해 축 방향(샤프트 축을 따라 앞뒤)으로 진동을 일으킬 수 있습니다.

진동의 또 다른 핵심 요소는 진폭 또는 진동이 갖는 힘 또는 심각도입니다. 모터의 균형에서 멀어질수록 진동 진폭이 커집니다. 회전 속도와 같은 다른 요인도 진동 진폭에 영향을 줄 수 있습니다. 회전율이 높을수록 불균형력이 크게 증가합니다.

주파수는 진동의 진동 속도 또는 진동을 일으키는 조건의 힘에 따라 기계가 앞뒤로 얼마나 빠르게 움직이는 경향을 나타냅니다.

주파수는 일반적으로 분당 사이클 또는 헤르츠(CPM 또는 Hz)로 표시됩니다. 1Hz는 초당 1사이클 또는 분당 60사이클과 같습니다. 예제 모터를 "단순"이라고 불렀지만 이 기계도 복잡한 진동 신호를 나타낼 수 있습니다. 작동할 때 여러 방향(방사형 및 축 방향)으로 진동할 수 있으며 다양한 진폭 및 주파수 비율로 진동할 수 있습니다. 불균형 진동, 축 방향 진동, 롤러 베어링 악화로 인한 진동 등이 결합되어 복잡한 진동 스펙트럼을 생성할 수 있습니다.

결론
진동은 거의 모든 산업 기계의 특징입니다. 진동이 정상 수준 이상으로 증가하면 정상적인 마모만 표시되거나 근본적인 원인에 대한 추가 평가가 필요하거나 즉각적인 유지 관리 조치가 필요하다는 신호일 수 있습니다.

진동이 발생하는 이유와 진동이 어떻게 나타나는지를 이해하는 것은 진동이 생산 환경에서 문제를 일으키는 것을 방지하기 위한 중요한 첫 번째 단계입니다.

새로운 Fluke 810 진동 테스터가 바로 여기에서 출발합니다. 이 고급 휴대용 장치는 모터, 팬, 송풍기, 벨트 및 체인 드라이브, 기어박스, 커플링, 펌프, 압축기, 폐쇄 결합 기계 및 스핀들.

Fluke 810은 3개의 이동면을 따라 진동을 빠르게 감지한 다음 권장 솔루션과 함께 일반 텍스트 진단을 제공합니다. Fluke 810의 진단 기술은 수년간의 현장 경험을 통해 개발된 광범위한 규칙 세트와 진동 데이터를 비교하여 기계 작동을 분석하고 결함을 식별합니다.

일반적인 진동 분석기 및 소프트웨어는 장기간에 걸쳐 기계 상태를 모니터링하기 위한 것이지만 많은 회사에서 불가능할 수 있는 특별한 교육과 투자가 필요합니다. Fluke 810은 기계적 문제를 해결하고 장비 상태의 근본 원인을 신속하게 이해해야 하는 유지 관리 전문가를 위해 특별히 설계되었습니다.

자세한 내용은 Fluke Corporation 웹 사이트(www.fluke.com)를 방문하십시오.