기계 진동

ISO 20816-1에 따른 진동측정

기계진동이란?

기계진동은 적용된 힘에 대한 응답으로 기계 또는 그 부품의 움직임 입니다.
진동의 진폭은 일반적으로 마이크로미터, 밀리미터 또는 미터 단위로 측정되는 움직임의 크기 입니다.

기계에서 진동을 일으키는 원인은?

기계는 점점 높은 회전속도 와 부하로 작동되고 있으며, 부분 및 전체 부하에서, 그리고 더 가혹한 작동조건에서 더욱 유연하게 작동하고 있습니다.
기계진동은 불균형 하중, 구성요소의 정렬불량, 고르지 않은 표면을 비롯한 다양한 요인의 움직임으로 인해 발생할 수 있습니다.
대부분 의 경우 기계 또는 기계부품으로 인해 진동을 과도하게 일으킬 수 있습니다.
그래서 약간의 진동으로 인해 소음공해 및 부품 마모 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
따라서 부정적인 영향을 최소화하기 위해 기계진동이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다.

기계진동 분석이란?

기계진동 분석은 일상적인 작동 모니터링 및 승인테스트 에서 고급 실험테스트, 진단 및 분석조사에 이르기까지 다양한 목적으로 사용됩니다.
ISO 20816-1(이전의 ISO10816)은 주로 작동 모니터링 및 수용테스트에 대한지침을 제공하여 변위, 속도 및 가속의 세가지 주요 진동양에 대한 수치를 제공합니다.
SVANTEK 진동측정기 에는 진동분석, 기계 진동측정 및 기계 상태 모니터링에 필요한 모든 필터가 장착되어 있습니다.

왜 진동을 측정하나?

진동측정은 밸런싱, 베어링 결함 및 구성요소 응력과 같은 동적 조건을 평가하는 가장 좋은 방법입니다.
과도한 진동은 기계적 문제의 일반적인 증상입니다.
진동은 로터 불균형, 정렬불량, 기계적 느슨함, 구조적 공진, 기어 메쉬 결함 등의 문제를 측정하는데 사용될 수 있다.
기계의 현재상태는 기계, 기계와 관련된 회전체 또는 기계의 구조를 측정하여 표준과 비교함으로써 결정될 수 있다.

 

 

 

기계진동

모니터링

진동의 원인

진동은 기계에 영향을 미칠 수 있는 가장 일반적인 문제 중 하나이며, 여러 가지 원인이 있을 수 있습니다.
가장 흔한 것 중 하나는 평형추가 의 파손입니다.
평형추가 파손되면 회전하는 부품이 떨어져 나가 기계가 진동합니다.
진동의 또 다른 일반적인 원인은 베어링의 마모 또는 손상입니다.
베어링이 손상되면 회전부품이 흔들리고 진동이 발생할 수 있습니다.

유지 보수란?

유지 보수는 시스템이 실행되는 동안 시스템에서 데이터를 수집하여 예기치 않은 고장 전에 상태, 수리 및 업그레이드에 대한 결정을 지원하는 프로세스 입니다.
유지보수정비는 유지비를 낮춰 수익성을 높이는 것 입니다.

트렌드 비교

동일한 측정 포인트 에서 가장 최근 판독값 을 이전 판독값 과 비교하는 것이 시간이 지남에 따라 포인트의 진동값이 어떻게 “트렌팅”되는 방식을 관찰할 수 있도록 하는 것이 진동강도를 평가하는 가장효과적이고 신뢰할 수 있는 방법입니다.
값이 “트렌드 그림”에 표시되면 현재 데이터 와 이전데이터간의 비교를 이해하는 것이 더 간단합니다.
트렌드 그림에는 시간을 통해 표시된 현재 및 과거의 값이 표시됩니다.
측정기록에도 기준(정상) 판독값 이 포함되어야 합니다.
점검 후 또는 비교하여 기계가 정상적으로 기능하고 있음을 나타낼 때 기준값을 구할 수 있다.
기계 이상유무를 식별하기 위해 후속데이터를 기준과 비교합니다.

측정 기법

기계 진동측정은 일상적인 모니터링, 승인테스트, 정교한 실험 테스트, 진단 및 다양한 측정 목표로 인해 광범위한 해석 및 평가기술에 적용한다.

회전하지 않는 부품에 대한측정은 증기터빈, 가스터빈 및 터보 압축기와 같은 다른 기계유형은 속도범위에서 다양한 진동모드를 나타낼 수 있다.
이러한 기계는 샤프트 진동측정과 같은 진동조건의 변화를 추적하는 보다 정확하고 세심한 방법이 필요합니다.

회전하지 않는 부품의 진동을 측정하거나 상대적인 샤프트 진동을 측정하는 것이 일반적입니다.
시스템의 측정유형은 일반적으로 기계제조업체의 경험에 기초합니다.
진동측정은 기계의 주파수스펙트럼이 충분히 포함되도록 주파수 광대역 이어야 한다

비회전 부품에 대한 진동측정은 일반적으로 비회전 부품에 장착된 구조물부품(예:
베어링 하우징)의 속도 또는 가속도를 감지하는 지진변환기를 사용하여 수행됩니다.
상대적인 샤프트 진동측정은 일반적으로 샤프트 와 샤프트가 장착되는 구조부재(예:
베어링하우징) 사이의 진동변위를 감지하는 비접촉 변환기로 수행된다.

진동 크기

이 표준그룹 내에서 진동크기는 규정된 지점에서 구조물에 대해 평가한대로 지정된 주파수 범위(일반적으로 10 – 1,000 Hz)에서 주파수 RMS 속도의 최대값으로 정의된다.
기계 진동을 평가하기 위해 다음과 같은 단위를 사용합니다.
a) 마이크로미터 단위로 측정한 진동 변위.
b) 밀리미터/초단위로 측정한 진동 속도
c) 제곱초당 미터 단위로 측정한 진동 가속도.

기계의 진동을 줄이는 방법은?

기계의 진동을 줄이려면 모든 밸런스 웨이트가 제자리에 있는지 확인한다.
둘째, 베어링을 점검하고 마모되거나 손상된 부분이 있으면 교체한다.
이러한 간단한 단계를 수행하여 기계의 진동을 줄이고 원활한 작동을 유지할 수 있습니다.

 

 

 

측정

장비

진동 측정기

진동 가속도, 속도 및 변위를 필요한 주파수 가중치로 측정하는 미터.

 

 

 

RPM 측정

진동 측정과 병행하여 미터기는 레이저 회전 속도계를 사용하여 RPM 측정을 제공한다.

 

 

 

FFT

고속 푸리에 변환은 시간 영역 파형(진폭 대 시간)을 주파수 영역에서 일련의 사인파로 변환하는 수학적 계산입니다.

 

 

 

사용되는 계측기는 예를 들어 온도 및 습도와 관련하여 사용할 환경에서 만족스럽게 작동하도록 설계되어야 한다.

진동 강도측정을 위한 계측기는  ISO 2954에 규정되어 있으며 축 진동 측정을 위한 계측기는 ISO 10817-1에 규정되어 있습니다.

진동 변환기가 올바르게 장착되고 그 존재가 기계의 진동응답특성에 영향을 미치지 않도록 각별히 주의해야 한다.

가속도계를 장착하기 위한 사양은 ISO 5348에 제시 되어 있으며, 원칙적으로 속도변환기에도 적용된다.

현대의 계측기는 측정값을 전달하기 위한 여러 가지 방법을 제공할 수 있다.

여기서 허용기준은 비회전 부품에 대한측정의 경우 r.m.s 속도(mm/s)와 회전부품에 대한측정의 경우 피크대피크변위(마이크로미터)에 기초한다.

허용기준은 분산 제어시스템에 프로그래밍된 것과 동일한 가정을 사용하여 현장에서 공통적으로 사용하는 단위와 일치하도록 적절히 조정할 수 있다.

측정 시스템은 판독계기의 온라인보정을 위한 준비를 갖추고 있으며, 또한 필요에 따라 추가분석이 가능하도록 적절한  출력을 갖추고 있는 것이 바람직하다.

 

 

 

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